库水位下降情况下滑坡的稳定性评价

根据包辛涅斯克 (Boussinesq)非稳定流微分方程 ,得到了库水位下降时坡体内浸润线的简化计算公式 ,在此基础上 ,用流网的性质来确定土条边界上的静水压力 ,证明了渗透力与土条中的水重和周边静水压力是一对平衡力 ,并用渗透力代替土条周边水压力的方法得到了滑坡稳定性评价的公式 ,最后通过算例讨论了各因素对坡体稳定性的影响     

库水位下降时渗透力及地下水浸润线的计算

研究表明，边坡中的地下水对坡体的稳定系数起着决定性的作用，然而在三峡库区滑坡的治理设计中，计算库水作用下坡体中的地下水位时，尚没有统一的方法，不同的单位根据以往的经验选用不同的方法，这些方法大都缺乏理论依据。为了完善库水下降情况下边坡的稳定性分析方法，根据包辛涅斯克(Boussinesq)非稳定渗流微分方程，通过拉普拉斯正变换和逆变换，得到了库水位下降时坡体内浸润线的简化计算公式，该公式考虑了渗透系数、下降速度、给水度、含水层厚度和下降高度的影响。以求得的浸润线为基础，用流网的流线与等势线垂直的性质来确定土条边界上的静水压力，证明了渗透力与土条中的水重和周边静水压力是一对平衡力，得到了条分法中渗透力的计算公式。算例分析表明，在库水下降过程中，存在一个对坡体稳定性最不利的水位，该水位在坡体总高度的下1/3～1/4位置。     

孔网钢带聚乙烯复合管的弹性模量修正公式

本文通过单孔板简化模型分析确定孔网钢等效弹性模量的计算公式,利用ANSYS有限元软件计算结果,对孔网钢等效弹性模量的计算公式进行回归修正,得到了修正公式。根据复合材料理论,进一步得到孔网钢带聚乙烯复合管的弹性模量修正公式,利用单轴压缩实验和有限元计算对孔网钢带聚乙烯复合管的弹性模量修正公式进行比较验证,结果表明：孔网钢带聚乙烯复合管的弹性模量修正公式计算值与实验结果、有限元数值计算结果吻合较好,其预测精度良好,可以推广应用。     

三峡库区港口岸坡稳定性随库水位变化规律研究

随着三峡库区蓄水位的不断抬高,库区已有大量港口码头被淹没而迅速复建,且水库正式运行后水位变幅将会很大,库区港口边坡稳定性问题将更加突出。本文在对三峡库区主要港口工程地质特征调查研究的基础上,结合奉节白马港区工程实例,首先根据坡体实际回填材料特性,采用数值模拟预测了库水位升降时渗流浸润线的变化状况,然后通过试验确定了其岩土物理力学指标随含水量的变化规律。接着考虑库水位首次升降,防洪期间库水位再上升下降等几种工况下,进行了边坡稳定性计算分析,找出港口岸坡稳定系数随库水位升降过程的变化规律,提出库区港口岸坡稳定性计算应选择的控制工况,从而使计算简化。     

深基础沉降计算的等效压缩变形系数

本文根据弹性理论竖向应力分布的计算公式，通过引入等效压缩变形系数ψｃ，将复杂的Ｍｉｎｄｌｉｎ解签应力计算过程简化为对Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ解答应力的计算，并且给出了可供深基础沉降计算实用的ψｃ值表格及修正公式。     

正方形天然塔机基础双偏压下基底应力分析

风荷载是塔机基础设计时最主要的影响因素,当风荷载作用方向与正方形天然塔机基础边成45°时,其引起的倾覆力矩作用方向为基础对角线方向,此时的基底应力应按双向偏心受压作用计算。文章通过有限元分析,认为现行规范中对于大偏心作用下的相关计算公式并不合理,与有限元解对比有较大差别,为得到更为精准的计算公式,采用力学平衡方程及微积分求解,在解析解的基础上辅助以合理的计算系数,得到简化公式,并证得简化公式的计算结果与解析解偏差在3%以内,可对塔机基础的简便、合理设计提供借鉴和指导。     

基于瑞利-里兹法的预应力张弦梁变形与内力分析

预应力张弦梁在大跨度结构中得到了越来越广泛的应用,而我国尚未制订关于该结构的设计规范.针对工程中常见的圆弧线型预应力张弦梁,采用瑞利一里兹法分别推导了结构在荷载态与张拉状态下的变形与内力的计算公式,并通过三榀预应力张弦梁模型的张拉与加载试验对本文公式进行了验证.结果表明,本文公式得出的解析解与试验结果以及基于ANSYS的有限元计算值均吻合较好.     

考虑降雨及库水位变动的区域滑坡灾害稳定性评价研究

水库区内水位的周期性涨落加之降雨的影响,增加库区两岸已有及潜在滑坡的复活甚至失稳的概率,从而威胁库区沿岸居民的生命及财产安全。基于此,介绍了考虑降雨及水位变动特征的区域滑坡稳定性计算方法。该方法采用Boussinesq方法进行隔水底板倾斜的潜水非稳定运动方程的求解,得到库水位等速下降时库岸边坡中浸润线的近似解析解,继而根据不同降雨历时及强度,采用瞬态降雨入渗模型及三维斜坡稳定性计算模型进行区域滑坡稳定性的计算。以三峡库区万州库岸段为例,详细介绍提出稳定性评价方法的数据及参数获取方法,并以3种工况进行比较计算。结果表明,考虑不同的库水位状态及联合降雨条件下的模拟预测结果在一定程度上反应该地区斜坡稳定性的时空分布特征,区内库岸的稳定性对降雨的响应大于对库水位变动的响应。     

钢-混组合梁松弛系数的计算公式

基于混凝土黏弹性理论,考虑受弯和受压,分别对轴向和弯曲松弛系数建立徐变微分本构和代数本构两套力学方程组.按照高大型组合截面的力学特点,给出合理的简化假设,由微分解反算松弛系数的解析解.为了公式的便洁性和合理性,与微分方程组的精确解进行对比分析,不断调整和修正组合梁松弛系数的计算公式.简化计算公式与微分方程精确解符合良好;偏心约束的松弛系数为轴心约束系数乘以一个考虑偏心的折减系数,钢梁的约束偏心使轴向约束几乎折减为0,轴向松弛系数为常量0.5;与之相反,钢梁对混凝土的弯曲约束很大,几乎为刚性约束.简化计算公式为组合桥梁长期力学性能的徐变计算提供了一种实用计算方法.     

库水作用下的边(滑)坡稳定性分析

水库蓄水后,将形成大量的涉水岸坡,当水位上升时,坡体中由于水的渗入,导致坡体浸水体积的增加,从而使滑面上的有效应力减少或抗滑阻力减少和部分滑带饱水后强度的降低;当水位下降时,由于坡体中浸润面下降的滞后效应,导致坡体内产生超孔隙水压力,也将对滑坡的稳定性产生影响。因此,关于库水作用下的边(滑)坡稳定性分析成为了一个重要的研究课题,就近几年针对该课题所取得的研究成果进行总结,重点研究了水位下降时坡体内浸润面位置解析解与数值解的对比分析以及根据经验概化确定浸润面位置进行稳定性分析所存在的误差。     

三峡库区滑坡稳定分析中几个问题的研究

自从三峡库区地质灾害二期防治工程进行以来,我们针对滑坡勘查、设计中的一些实际问题开展了研究。主要是关于滑坡滑面的寻找和分析;库区碎石土抗剪强度参数调研和室内中剪试验研究;各种条分法的计算精度分析;库水位变动情况下浸润线的确定及渗流作用下边(滑)坡的稳定分析方法。上述部分研究成果已经纳入某些行业规范和地区规范。     

基坑降水引起的地基附加应力及沉降简化计算

探讨了基坑降水导致周围地基沉降的机理,通过借鉴水库水位下降时的水面曲线计算公式,并简化和分解由降水导致的附加荷载后,推导出一套计算基坑降水引起的地基附加应力和地表沉降的理论计算方法。本方法可以综合考虑水位降深和水面曲线形状等因素的影响,计算结果能比较准确的反映水面曲线以下附加应力的衰减效应,相比传统计算方法更具合理性。笔者利用本理论计算方法对某基坑工程降水实例进行了计算,通过对比分析本方法计算结果及数值模拟和实测值后发现,本方法计算得到的地基附加应力和地表沉降分布规律与数值模拟和实测值基本吻合,误差范围均在15%以内,验证了本计算模型的有效性。     

基于有限元应力的三维边坡稳定性分析

在有限元应力分析的基础上,采用剪应力定义的安全系数来评价边坡稳定性也是较常用的一种分析方法。针对简单三维边坡体,将该方法得到的数值解与其推导出来的解析解进行对比分析,结果表明,材料泊松比对滑体的应力分布及安全系数计算均有一定的影响,当泊松比逐渐接近于0.5时,采用该方法得到的简单边坡体的数值解与解析解完全一致。最后将该方法应用到具体岩质高边坡工程实例中,并与有限元强度折减法进行对比分析,结果显示2种方法的计算结果具有较好的可比性。     

不透水地基上堤坝渗流计算的理论解

提出堤坝流态分区的概念和在流量固定条件下,上下游流态互不影响的法则。这使堤坝的渗流求解趋于简化和方便。增添新的理论计算式计有:上游区浸润线反弯点位置的计算式,下游区浸润线方程的解析开拓式和式前的待定常数的计算式以及下游区的附加渗径长度计算式等。按努美罗夫理论解?L1=C1H1-C2q/k和柯钦娜理论解q/k=μh0,高精度计算出上游区附加渗径长度?L1的比例系数C1和C2以及流量和出逸点高度关系式的比例系数μ,并据以提出有足够精度的C1,C2和μ的拟合计算式,以便于应用。经数值比较,得出比例系数C1全同于边坡有压流附加渗径长度的比例系数C0的结果。对于有尾水位的堤坝,提出了计算出逸点高度和下游区附加渗径长度的两经验计算式,据以计算的结果和有限单元法相符。     

某水库右岸高边坡抗滑稳定分析浅议

水库高边坡抗滑稳定二维极限平衡分析法的广泛应用,使得边坡稳定分析容易理解和操作。本文以某水库右岸边坡为例,对抗滑稳定的安全系数进行了计算,为以后类似工程的边坡稳定分析提供了依据和借鉴。     

三峡水库调度对库岸斜坡体内渗透压力与斜坡稳定性影响研究

在分析三峡库区松散堆积斜坡岩土体结构和地下水赋存条件的基础上,着重探讨了三峡水库水位调节时斜坡中渗透压力的作用方式和强度,用地下水动力学中潜水渗流理论研究某类边界条件下的渗透压力,提出斜坡渗透压力评价和计算公式,从而为客观地评价斜坡的稳定性状况、设计合理的斜坡防治工程及节约工程造价提供依据。     

不均匀土壤中特高压杆塔接地电阻的简化计算

为了简化计算双层土壤结构中特高压输电线路杆塔接地电阻,提出了将双层土壤结构等效为均匀土壤结构的计算方法。采用CDEGS软件仿真不同反射系数、不同上层土壤的厚度、不同垂直接地体长度的数据计算等值土壤电阻率,通过非线性拟合,得到等值土壤电阻率的计算公式,从而计算特高压杆塔单塔基接地电阻。还通过数据拟合得到利用系数的计算公式,从而计算四塔基的接地电阻。最后对拟合公式计算的接地电阻与CDEGS软件仿真计算的接地电阻进行了比较分析,其结果表明,简化公式有较高的精度,可为工程设计提供参考。     

考虑圆拱效应的桩孔最大自立深度

对土体稳定性的分析计算大都采用基于二维理论推导出的公式,为解决其无法考虑在空间环境下桩孔圆拱效应的问题,基于别氏理论和挡土墙原理,考虑土体圆拱效应以及孔径对孔壁稳定性的影响,提出计算孔壁自立稳定最大孔深的计算模型;根据别氏公式解并借助MATLAB数值分析软件,对模型中的相关系数进行多次调整,最终提出了简化计算公式,对比分析了计算公式与别氏公式解,结果证明该公式能较好地近似计算别氏理论解,且形式较别氏公式简洁。     

浸润面位置的确定方法对涉水边坡稳定性分析的影响

 水库蓄水后将形成大量的涉水边坡,库水水位的变化将对其稳定性产生影响,目前关于这类边坡的稳定性分析,一般都是首先确定坡体内浸润面的位置,然后再进行稳定性分析。因此确定浸润面位置的方法正确与否,对稳定性分析的结果是否准确至关重要。由于实际工程中通常采用经验概化的方法来粗略地确定岸坡坡体内稳态浸润面的位置,因此该方法计算结果的可靠性究竟如何已经成为一个急需解决的问题。通过对比分析渗流计算和经验概化这两种浸润面位置的计算方法对水边坡稳定性分析结果的影响,从而确定按经验概化的方法计算到底存在有多大误差。从算例所得到的结果看,按经验概化法所确定的稳态浸润面位置进行稳定性分析,其结果将偏于危险,且误差在10%以上,应予以重视。     

裂纹线场分析方法在岩石力学中的应用

 将岩体破坏主控结构面上的裂纹视为共线等间距裂纹,利用裂纹线上的合理条件将共线裂纹受压剪应力的问题简化为有限宽岩体内含有一条裂纹受压剪应力的问题;把岩体材料的屈服准则作为求解该问题的基本方程,运用线场分析方法在裂纹线附近区域得到弹塑性解析解。分析裂纹面闭合所产生的裂纹面上的摩擦强度对裂纹线附近应力场的影响,通过在裂纹线上提出的合理条件和弹塑性应力场在其边界上的匹配条件,得出裂纹线上塑性区范围与压剪荷载的关系,并获得岩体沿主控结构面的裂纹贯通破坏的强度准则。通过与试验结果的对比分析后发现所提出理论是合理的,研究结果可为岩体断裂力学的发展提供有力依据。