基于有限元极限平衡法的锚固边坡稳定性分析

在平面应变条件下,采用极限平衡和有限元法对锚固边坡稳定性评价过程的关键问题进行研究。将条分法对锚固边坡安全系数的定义推广到有限元法中,通过弹塑性有限元分析计算结构整体应力场,再结合虎克-捷夫法完成最危险滑动面的优化搜索。以天然边坡、渗流作用下锚固边坡及开挖锚固边坡为例,对比分析了条分法、有限元极限平衡法及有限元强度折减法三者在安全系数大小、滑动面形状、位置及对锚固作用处理上的差异。结合工程实例分析发现:同条分法相比,有限元方法所得到的安全系数更大,滑动面也更深,其中,有限元极限平衡法具有良好的计算精度,而条分法在一定程度上削弱了锚固效应,有限元强度折减法在一定程度上会放大了锚固结构的稳定效果。     

基于赤平投影法的西源岭边坡稳定性分析

通过对西源岭320、350、380、410m4个台阶边坡的优势结构面进行赤平投影分析,得到410平台有5种组合情况、380平台有1种组合情况、350平台有3种组合情况、320平台有1种组合情况可能发生楔形体破坏,以及410平台1处、350平台1处、320平台1处可能发生单平面破坏。然后,运用刚体极限平衡方法对各种实际的潜在破坏面进行天然及暴雨2种工况下的稳定性分析,得到了380平台F380-01与F380-02所控制的楔形体破坏在天然状态和暴雨状态下小于安全系数、350平台F350-03与F350-04控制的楔形体破坏以及320平台F320-11所控制的单平面破坏在天然工况下大于安全性系数、暴雨工况下小于安全性系数的结论。对比分析可知,赤平投影法可以很快速地搜索到可能滑动的结构面组合方式,但是要判断实际结构面组合是否滑动还需要进行定量分析。     

静动力作用下的双排桩加固边坡稳定性分析

为探讨双排桩结构加固边坡的静动力稳定性,运用极限分析上限定理,在假设前排桩上的土压力为极限土压力,推导出后排桩所需提供抗力的计算公式,同时确定出其最危险滑移面分布。通过双排桩结构加固边坡的算例分析,研究了第二排桩所需提供抗力与双排桩之间间距、第二排桩位置以及地震加速度系数等因素相关关系的一系列研究结果。研究结果表明第二排桩所需提供抗力受双排桩之间间距、第二排桩位置以及地震加速度的影响明显,同时确定出静动力条件下双排桩加固边坡的最危险滑移面分布。     

基于拟动力法的顺层岩质边坡稳定性极限分析

基于极限分析上限法的原理,结合随时间变化的拟动力法,考虑地震、水力和坡顶超载作用下建立含张拉裂缝的顺层岩质边坡极限分析模型,并推导出边坡安全系数的表达式。结构面采用合理的水压力分布形式,且强度参数采用非等比例折减,分析边坡前缘是否堵塞,水平和竖向地震系数、张裂缝积水深度和坡顶超载对边坡安全系数的影响。分析表明:边坡前缘堵塞、水平地震系数、张裂缝积水深度和坡顶超载的增加,降低边坡的稳定性;竖向地震系数的增加提高了边坡的稳定性。随着非等比例折减相关系数的增加,边坡稳定性显著提高。因此结构面参数的变化规律需要得到关注。     

基于浓缩法的浮游植物定量数据稳定性与可靠性分析

浮游植物是水生生态系统中重要的初级生产者,相对准确地定量它们的数量是进一步进行水质评价和生态功能分析的基础.通过采集处于不同营养状态的水库和不同处理的围隔中的浮游植物,研究影响浓缩法定量浮游植物的因素,了解如何通过浓缩法来合理地定量浮游植物.分析浓缩倍数、样品的显微镜计数量、水体营养状态对浮游植物丰度、生物量及群落多样性等定量参数稳定性的影响,同时比较单个不同水体中重复(或平行)样品之间浮游植物丰度的差别.结果表明,基于浮游植物的显微镜计数效率与定量数据稳定性的综合考虑,选择计数4片×10格/片即可基本保证定量数据的稳定性;在保证正常镜检的基础上,考虑水体营养状态适当增加浓缩倍数能够提高定量数据的可靠性;在特别依赖生物量或稀有种进行水质评价时,处于不同营养水平的水体均需要增加样品的平行数来提高定量数据的可靠性.     

基于严格条分法的拟动力地震边坡稳定性分析方法研究

将拟动力法基本原理与极限平衡法中的严格条分法(Sarma法)相结合,推导边坡地震力和安全系数的计算公式;在此基础上,基于Python语言开发相应的计算程序,实现一种考虑波动效应的、适用于任意滑面形状和任意滑块条分的拟动力地震边坡稳定性分析新方法;同时,探讨地震动特性和结构面强度对边坡地震稳定性的影响。研究表明：随着地震波初始相位的变化,边坡的安全系数呈现周期性的波动变化,且存在最小安全系数;边坡安全系数随着地震动幅值和地震波波长/坡高比的增大而减小;当滑块结构面抗剪强度参数下降时,边坡安全系数随之减小。此外,通过波动理论揭示拟静力法与拟动力法的区别与联系：当地震波波长与坡高比大于10时,两种方法的结果基本一致;当地震波波长与坡高比小于10时,拟静力法所得结果比拟动力法保守,拟动力法更合理。     

基于拟动力法的抗滑桩加固边坡地震稳定性分析

地震力作用下土质边坡动态稳定性研究对实际边坡工程有着重要的意义。采用拟动力法结合简化毕肖普法研究坡顶抗滑桩加固土质边坡在地震力作用下的动态稳定性。尽管拟静力法是目前处理地震力最为广泛的方法之一,但其局限性在于无法考虑地震力随时间变化且忽略了地震波在土体中的传播。而拟动力法采用正弦波模拟地震波在土中传播,并考虑地震波从坡脚传递到坡顶的相位差以及阻尼力对边坡稳定性的影响,通过边坡安全系数的变化揭示土质边坡在地震力作用下的稳定性变化规律。将得到的结果与拟静力法进行对比,突出了拟动力法的优势。最后,考虑水平地震加速度系数、加速度幅值放大系数以及土体内摩擦角对边坡稳定性的影响,以期对实际工程提供理论借鉴。     

基于Daubechies小波分析的南京数字化钻孔形变震前变化特征研究

应用小波分析理论及其时频分析方法,阐述了高低频信息的识别和小波基的选取,并对南京地区2006—2012年数字化应变观测整点值资料进行了小波多分辨率分析。结果表明,六合台体应变小波分解7—9阶是频率最低的部分,异常信号的周期在24—30天左右,持续时间在1—2个月之间,具有明显的短期、临震异常特征;江宁台四分量应变的整点观测值的第9阶小波分解表明,在发生2次地震前,四分量中至少有3个方向的分量出现了明显的异常情况,这种异常周期通常在20—30天左右,其与高淳台的异常周期时间相当,它可能是地震的前兆信号。     

基于双折减系数法的土坡稳定性分析

基于强度折减原理的土坡稳定性分析中,对土体的抗剪强度指标c、φ采用不同的折减系数进行强度折减,较传统的强度折减法更符合土坡的失稳破坏机制。为了进一步探讨双折减系数法在土坡稳定性分析中的具体应用,编制了基于FLAC-3D和双折减系数法的土坡稳定性分析程序,该程序可求解出能使土坡折减至极限平衡状态时的不同折减系数组合。利用该程序对2个典型土坡进行稳定性分析,并将土坡安全系数的计算结果与传统的强度折减法和简化Bishop法进行对比分析。算例分析表明:双折减系数折减法能体现出不同土体的抗剪强度衰减特性的差异;双折减系数法中SRFmin(c、φ折减系数平均值的最小值)与另外两种方法求解的土坡安全系数很接近,建议采用SRFmin作为土坡的安全系数。     

基于GeoStudio的滑坡稳定性计算方法对比分析

为了解决滑坡治理过程中的稳定性分析问题,将GeoStudio软件应用于滑坡稳定性分析计算中。以陕西巨亭滑坡为例,采用极限平衡法、滑面应力分析的有限元法分别进行了稳定性计算。对比分析2种计算方法得到的安全系数和潜在滑动面得出：安全系数较勾接近,但有限元法得出的潜在滑动面更准确。GeoStudio软件可以方便的计算出边坡安全系数,直观的表达出潜在滑动面,为滑坡的治理分析提供可靠依据。     

南京河西淤泥质粉质粘土卸荷回弹变形研究

通过大量室内固结回弹试验,研究了南京河西地区淤泥质粉质粘土的卸荷回弹变形规律。固结-回弹-再压缩曲线表明该地区淤泥质粉质粘土的弹性变形要比其塑性变形量小得多,卸荷再压缩后,土体的压缩性也明显降低;通过分析卸荷比和回弹率、回弹应变以及回弹模量的关系曲线,确定了该地区淤泥质粉质粘土的临界卸荷比和极限卸荷比指标,从而可以确定开挖卸荷的影响深度范围。卸荷回弹变形随着卸荷滞留时间的增长,有先增大后减小的特点。试验结果表明,在卸荷与加荷作用下,土体的变形特性、变形模量有着明显差别。     

基于自由场局部变形的地下结构抗震Pushover分析方法

对地下结构抗震Pushover分析方法进行了改进,采用自由场局部变形峰值作为目标位移,局部变形峰值时刻对应的土层水平加速度作为等效惯性加速度输入。给出了局部变形峰值和等效惯性加速度确定方式,详细介绍了基于自由场局部变形的地下结构抗震Pushover分析方法实施步骤、使用方法和功能特点。该方法更有针对性地考虑了强地震作用下不同埋深地下结构与土体的非线性特征以及两者之间的相互作用,通过分析变形和受力情况可以得到完整的能力曲线,更好地评估地下结构抗震性能。使用本文方法对3种埋深的地下结构进行计算,并与动力非线性分析结果进行对比研究。结果表明:本方法在计算稳定性和模拟精度方面优于基于自由场整体变形的Pushover方法;对于不同的输入地震波,能力曲线的吻合程度更高;在强震和罕遇地震情况下,对于深埋地下结构,计算结果略大于动力非线性结果,对实际工程而言更加安全。     

基于JC法的地下结构动力可靠性研究

基于JC法提出了地下结构的动力可靠性分析方法,建立地基土-地铁隧道非线性动力相互作用的有限元分析模型,将地基土-地铁隧道结构体系视为平面应变问题,采用Davidenkov动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,分析在地震动作用下地铁隧道结构的应力特性,进一步研究其动力可靠性,得到隧道结构的可靠度和可靠指标,以此评价地铁隧道结构的可靠性。结果表明：隧道结构上部右侧45°位置处的可靠性最低,下部右侧45°位置处的可靠性较低,这与隧道结构的拉应力反应的分析结果一致;基岩输入近断层地震动Northridge波和Chi-chi波时,由于地震波的脉冲效应,隧道结构的动力可靠性最低;总体而言,在0.1 g和0.2 g地震动作用下,隧道结构的可靠性足够,结构安全可靠。     

基于蒙特卡罗法的城市燃气管网抗震连通可靠性分析

在对燃气管道进行地震反应判别的基础上,计算管道的抗震可靠度,并结合图论将城市燃气管网简化为源点、汇点和边线,建立管网简化模型。采用蒙特卡罗法对某六节点网络模型进行抗震连通可靠性分析,结果表明:随着迭代次数的增加,近似解以更小的误差接近精确解的概率更大;迭代次数取为5 000时,能够较好地满足精度要求。通过对连通性矩阵进行分析,探讨了设定源点提高目标汇点连通可靠度的可行性。最后,以保定市区的大型燃气管网为例,计算了Ⅶ~Ⅸ度地震烈度下管网的连通可靠度,对比了设定源点对汇点连通可靠度的影响,为该市燃气管网的震害预测和抗震优化提供参考。     

浅基岩场地条件下地下结构抗震分析简化方法计算精度研究

为研究浅基岩场地条件下地下结构抗震分析简化方法计算精度,采用反应加速度法和反应谱法计算2层3跨和2层2跨矩形地铁车站结构在均质场地和浅基岩场地条件下的地震响应,将动力时程分析法结果作为参考解,对比分析反应加速度法和反应谱法在不同场地条件下的计算精度。研究结果表明,在均质场地条件下,反应加速度法最大误差约18%,反应谱法最大误差约9%;在浅基岩场地条件下,反应加速度法最大误差约33%,反应谱法最大误差约16%;反应谱法和反应加速度法在浅基岩场地条件下的计算精度均小于均质场地条件,且反应谱法计算精度受场地条件的影响较小。     

基于PPSD方法的广东阳江小孔径井下型地震监测台阵环境地噪声计算与分析

选取2014—2018年广东阳江小孔径井下型地震监测台阵记录的连续波形三分量seed观测数据,使用概率功率谱密度(Probabilistic Power Spectral Densities,以下简称PPSD)方法,对该地震监测台阵所属10个子台进行环境地噪声计算,统计数据月连续率和年连续率;通过PPSD计算获得每小时、每天、每月、每年、5年的环境地噪声结果;汇总结果并分析环境地噪声稳定性和异常性。结果显示:①各子台这5年的环境地噪声水平稳定,说明其井下台基变化和仪器运行稳定,井下观测手段能够避免地面生产生活等人为干扰,解决了因城镇长期建设发展破坏地震监测环境的难题;②存在靠近海边的子台易受台风严重干扰、无线网桥通信方式的子台数据连续率较差、仪器垂直分量相对容易出现运行异常、井下设备故障维修周期较长等问题。     

基于Mann-Kendall法的地震前兆观测数据异常分析

应用Mann-Kendall法对1998年泾阳4.8级地震和2009年高陵4.4级地震某些指标数据序列进行异常分析.分析结果表明地震前兆观测数据的某些指标呈现出异常变化,应用此方法可以确定出突变的具体时间.本研究对地震预报预测有积极作用.     

变截面门式刚架稳定及地震反应研究进展

变截面轻钢门式刚架为我国单层大跨度工业和仓储建筑的主要结构形式.本文简要回顾了国内外变截面轻钢门式刚架稳定和地震反应研究的概况,介绍了其稳定分析及稳定设计方法的新进展以及地震反应理论分析、实验研究和分析方法的新进展,指出了目前在稳定和动反应研究及工程应用中存在的问题.针对我国相关现行规范在变截面门式刚架稳定和抗震设计方面规定的不足和存在的缺陷,提出了在稳定、地震反应及极限承载能力的判定方法等方面的研究建议.