非饱和土粒间毛细作用的微观不连续变形分析

非饱和土粒间毛细水作用是其基质吸力的主要来源.本文基于二维非连续变形分析算法(DDA),建立了一种能够模拟不同饱和度下毛细水分布状态及计算土水特征曲线的扩展DDA算法.该算法首先通过反复迭代的方式来计算出不同饱和度下毛细水弯液面的半径,并利用圆心轨迹交汇法确定粒间毛细水弯液面与颗粒的搭接位置,从而确定各个颗粒表面被毛细...     

应用分布式存储技术优化省级CIMISS数据服务能力

随着气象数据量的不断增长,进一步提升CIMISS数据管理和服务能力的需求变得日益迫切。为解决存储系统动态扩展能力不足、并行计算与吞吐效率低下等限制CIMISS继续发展的问题,采用分布式文件系统和NAS技术替代GPFS建设共享文件系统,实现非结构化气象数据的存储功能;采用分布式数据库替代Oracle RAC建设关系数据库管理系统,实现结构化气象数据的存储功能和非结构化气象数据的索引功能。实践证明,该方案能够有效地改善CIMISS的数据存储能力、并发响应能力,适应未来气象业务对数据存储和应用的需求。     

基于最大最小原理的三维边坡稳定性探讨

最大最小原理在边坡稳定性分析中的应用,不仅可以检验所建模型的准确性,还可以进一步获得改进计算模型的相关条件。本文利用三维简化Sarma法,分析了滑面剪切力方向采用不同的分布形式引起的稳定系数的变化,计算结果表明,不管采用何种分布形式,当它发生变化时,对应的稳定系数总是存在一个极大值,这就证明了边坡稳定性最大原理在三维边坡稳定分析中的适用性;同时,本文还在一种严格的二维临界滑面搜索算法的基础上,建立了三维临界滑面搜索的算法,利用ZhangXing算例详细分析了目标函数中各变量对稳定系数的影响,结果表明,二维上寻找临界滑面是切实可行的,这也证明最小原理在二维边坡稳定分析中是满足的,三维上则由于三维极限平衡法未考虑三维边坡的边界条件,导致基于三维极限平衡法的三维临界滑面理论上不存在,三维边坡稳定分析结果与最小原理的要求有一定的差异。     

三峡库区滑坡治理设计中主要问题的探讨

我国长江三峡库区范围内存在严重的滑坡灾害,为了防止这些滑坡在库水位上升后复活,主要通过排水工程、支挡工程、锚固法、减重和反压等处理手段的综合运用进行防护治理。这样,在治理设计进行中就出现了很多问题,而其中主要的问题则主要包括:c、取值对设计的影响,支挡结构后滑体稳定性,支挡结构前塌岸对滑体稳定性的影响以及库区滑坡护坡工程的适用性。本文以马家沟滑坡为例,对这些问题进行了分析讨论。     

大断面原状黄土抗拉强度试验研究

抗拉强度是描述黄土力学性质的重要指标,是研究黄土拉张破坏特性的基础。采用自主研发的大断面原状黄土拉伸仪,对陕西泾阳L5原状黄土开展了单轴拉伸试验,测定不同含水率下大断面原状黄土的拉伸应力-应变特征,获得其抗拉强度,并与利用常规三轴剪切试验结果间接获得的抗拉强度值进行对比分析。结果表明：黄土在低含水率时,黄土强度较高,拉应力随拉应变的增加线性增加,破坏时呈脆性;黄土在高含水率时,抗拉强度较低,拉应力随拉应变的增加呈非线性增加,表现出一定的塑性;黄土抗拉强度与含水率呈指数递减关系。与常规三轴试验结果相比,拉伸试验获得的结果较小,更接近实际情况,同时两者之间存在一定的线性关系。     

滑坡滑动面抗剪强度指标的敏感性分析

以三峡库区左岸归州老城滑坡为例,利用Janbu条分法和推力传递法,分析了天然抗剪强度指标c0、φ0值和饱和csat、φsat值与滑坡推力和治理造价的关系。通过综合研究和比较,发现φ值对稳定系数、剩余下滑力的影响要明显高于c值,φ值成为治理设计中保证治理安全和控制造价的关键因素。因此,在滑坡稳定性分析和治理设计中,选取合理的φ值具有重要意义。     

三维极限平衡法通用形式的建立及应用

在满足边坡整体力平衡、力矩平衡以及边坡微条柱力平衡的条件下,提出了一个综合各种三维极限平衡法的通用形式,该通用形式包含3个表达式。通过这3个表达式利用已有方法的假定条件就可以得到原方法的表达形式,并将他们解析化,不仅大大降低了传统三维极限平衡法的计算工作量,还使得具体实现各种方法时,编程变得更方便,计算更简便,提高了计算效率。最后,通过经典算例,利用通用形式导出的各种方法的解析形式,分析了滑体宽度、滑面强度参数以及滑面剪切力方向对稳定系数的影响。结果表明,该通用形式是正确有效的。     

采空区对输电线路稳定性影响三维数值模拟分析

为研究地下煤矿采空区垮塌对其地表变形及其上建筑物安全性的影响,本文依托750kV渭延线送电工程,以Z149#～Z154#段输电线路为研究对象,利用MIDAS数值模拟软件建立了其三维分析模型,通过两种工况的模拟,对场区在不同开采作用形成的采空区影响下塔基变形及邻近边坡的稳定性进行了分析,获得如下结论：（1）现有工况条件下,形成的采空区主要对149#塔及150#塔产生较大影响,模拟结果显示,149#塔与150#塔之间Z方向位移最大达到0.7259m,与实际观测得到的该段地表最大沉降0.65m相比基本一致,模拟结果能反映实际变形情况;开采对149#、150#、151#塔塔基的不均匀沉降有所影响,塔脚间最大沉降差达到0.0091m,与现场实测150#塔脚最大沉降差0.0085m相比,结果基本一致;最不利剖面仅出现在149#塔、150#塔附近的边坡中,但均未形成贯通性滑移面,不会出现边坡失稳。（2）最终工况条件下,形成的采空区对场区内所有塔基均有影响,各塔Z方向的位移与现有工况相比均呈增大趋势;开采造成的塔脚最大沉降最大可达0.0120m,且150#塔、151#塔、152#塔产生的最大沉降差过大,需加强监测;各塔附近的边坡均受到开采的影响,但未形成贯通性滑移面,不会出现边坡失稳。本文研究内容可为采空区上覆输电线路及其他相关建筑物的安全运营和防治提供技术支持和参考。     

三维滑坡推力计算方法探讨

常规二维滑坡推力计算没有考虑其横向变化,导致设计过于保守,三维推力计算方法的提出则能体现滑坡推力的空间分布,解决二维存在的问题。本文在三维极限平衡法统一模型的基础上,建立了求解三维滑坡推力的统一公式。利用实例,通过二维推力计算与三维计算结果的对比分析,获得三维推力的横向分布函数,有效反映出三维滑坡推力的空间分布状态,所得三维滑坡推力应用于设计更合理。     

黄土沉积过程及微结构模型的非连续变形分析

黄土是一种具有特殊结构的多孔隙、弱胶结的松散沉积物,存在典型的微观架空结构,其力学行为是微观结构变形与破坏的宏观体现。从本质上揭示黄土的力学行为,需从黄土微结构出发,而黄土的物质组成和微结构特征受其特殊的风积成因所控制,基于此本文提出了一种模拟黄土沉积过程并构建其初始结构模型的方法。为了生成黄土沉积后所形成的微结构模型,并对其进行变形模拟,首先在确定黄土颗粒形态的基础上利用Monte Carlo法生成沉积前的黄土颗粒群,然后引入非连续变形分析方法(DDA)模拟颗粒的下落,该方法能够模拟颗粒下落过程中的相互碰撞及摩擦,由此建立与实际比较接近的黄土初始结构模型。从模型中可以识别出大、中、小3类孔隙结构和台阶(staircase)、重叠(stack)、点接触(point contact)、T型4种接触形式。对所生成的黄土结构模型进行不同压力下的压缩试验,选择不同部位的颗粒作出了径向分布函数,从微观角度说明了黄土在压缩过程中大孔隙和架空结构会首先被破坏。设计了与数值模拟相同条件下的物理模型试验,将两者试验结果进行对比,结果表明数值模拟与物理模型试验的e-lgp压缩曲线的趋势大致相同,表明所提出方法是可行的。该方法为进一步开展黄土力学行为的微观分析提供了基础。