基坑土钉支护安全系数的强度参数折减有限元方法

针对基坑土钉支护讨论其安全系数的强度参数折减有限元计算方法,包括土钉支护体系的三维有限元模型、安全系数的折减强度参数计算、极限状态的确定以及极限状态下的计算方法等。按所建议方法,编制了三维有限元计算程序,并给出算例,展示了所建议计算模型和方法的有效可靠性。此外,还对有限元方法计算的安全系数与现行土钉支护规程建议公式所计算安全系系数的可比性进行了讨论。     

地下结构横断面地震反应简化计算方法探讨

针对矩形断面地下结构断面内地震变形及内力分析的相互作用系数法进行研究.首先分析了柔度比、结构埋深及尺寸等对土-地下结构相互作用系数的影响,提出在考虑这些因素影响的情况下相互作用系数的计算方法;进而针对目前文献中多考虑地下结构变形的计算,对相应内力的计算研究较少的情况,提出了一种加载方法.利用该方法,可由已计算的结构变形算出较准确的结构内力;最后,对所提出的加载方法的主要影响因素进行了分析.     

刚性桩复合地基水平受力性能有限元分析

应用静力弹塑性有限元方法分析了群桩刚性桩复合地基在水平荷载作用下的反应规律 ,考察了不同设计参数对复合地基水平受力性能的影响 ,得到了水平荷载作用下桩身内力的分布规律。计算结果表明 :竖向荷载的大小对复合地基的水平承载力以及在水平荷载作用下的破坏模式有所影响 ;适当厚度的垫层可减小桩所分担的水平荷载 ,有利于桩身的安全。     

土工结构安全系数定义及相应计算方法讨论

以地基承载力、土坡稳定等常见土工结构问题为例,讨论土工结构安全系数的两种不同定义,一是极限 荷载与容许荷载之比,一是已有强度参数与保持稳定所需强度参数之比。分析表明,前一定义仅对某些结构适用, 而后一定义原则上可用于各种结构,具体选用要看结构及其所处环境的情况。当两种定义均适用时,允许安全系 数的取值可有较大差别,具体设计时应予注意。此外,还对两种安全系数的计算方法进行了讨论,包括滑移线法、极限平衡法、极限分析法等传统方法以及近年来应用日趋广泛的弹塑性有限元法、有限元极限分析法等,对各类 方法的优缺点及应用时需注意的问题给出自己的看法。     

基坑开挖数值模拟中土体本构模型的选取

基坑开挖数值分析中的一个关键问题是选取一个合适的土体本构模型。该文通过对基坑开挖过程中土体的主要应力变化路径进行分析, 指出开挖条件下的土体本构模型应能合理考虑土体变形特性的应力路径相关性和压硬性。在介绍与分析几种常用土体本构模型特点的基础之上, 通过模拟应力路径三轴试验、基坑工程算例与工程实例的对比分析, 探讨了常见土体本构模型的适用性。分析表明, Hardening Soil Model采用了不同的加荷与卸荷模量, 能够反映土体应力路径的影响, 且考虑了土体模量的应力水平相关性, 能预测得到较合理的坑壁侧移、地表沉降以及支护结构的内力, 因而建议采用Hardening Soil Model进行基坑开挖数值模拟分析。     

大位移滑坡形态的物质点法模拟

滑坡是一典型的动力大变形过程,对这种变形很大的问题如欲模拟其变形后的形态,应用传统有限元法会遇到较大困难。应用物质点法这一较新的数值方法对一高边坡发生滑坡的全过程进行了动态模拟分析,同时结合这一分析对大位移滑坡过程进行了讨论。首先将黏性阻尼与运动阻尼相结合,应用动态松弛技术生成边坡初始应力场,初始应力场与有限元计算结果相符。接着将土体黏聚力降为0,诱导稳定边坡滑坡。滑坡模拟过程表明,滑动面的位置和曲率在滑动过程中均不断变化,滑动模式由转动滑动向平动滑动转变,最终形成的稳定边坡坡角小于土体内摩擦角。     

土体滑裂面上正应力函数理论分析

在传统极限平衡法的基础之上,引入土体处于极限平衡状态时对应的真实应力场的概念。定义可能滑裂面,把土体对应的极限承载力仅抽象成可能滑裂面函数的泛函,并对可能滑裂面上土体进行应力分析和强度分析,利用极限平衡的思想,以变分理论为工具,寻求泛函取极小值的条件,得到土体内可能滑裂面上正应力的计算公式。通过整体平衡方程,结合搜索算法,亦可求得土体内滑裂面的形状以及极限承载力。本文所求的滑裂面正应力函数为精确解,适用于任意滑裂面以及非线性强度准则,对于真实的滑裂面,可求出极限承载力的精确解。本文得到的滑裂面正应力函数适用性很广,可以应用到地基承载力、土压力以及边坡稳定等会出现滑裂面的问题计算中。     

基坑坑底抗隆起稳定安全系数计算方法改进研究

深基坑坑底抗隆起验算是基坑支护设计的重要内容之一,验算中如何考虑挡土构件嵌固段的作用是一个尚未较好解决的复杂问题。文章分析了国内现行技术标准中所建议基于地基承载力和圆形滑移面两种验算方法的不足,进而基于深入的理论及计算对比分析提出一套较为完善的验算方法。所提出的验算方法以现用两种方法为基础,对其进行适当改进,并研究给出其各自所适用的嵌深;研究给出一临界嵌深计算公式,用以界定不同嵌深时所应采用的计算方法,从而实现任意嵌深情况下的坑底抗隆起稳定性的简化验算。通过与有限元极限分析这一精细数值方法就大量算例的计算对比,对所提出的验算方法进行验证。     

摩擦材料滑移线性质的Hencky第二定理及其证明——兼与张振营先生商榷

滑移线法是求解极限荷载的一个重要方法。关于滑移线的性质有著名的Ｈｅｎｃｋｙ第二定理。经典形式的Ｈｅｎｃｋｙ第二定理是针对金属一类的非摩擦材料提出的,其文字表述为：如沿某一滑移线移动,则另一族滑移线在交点处的曲率半径的变化等于沿该滑移线移动的距离。用公式表达则为ＲαＳβ＝－１　　ＲβＳα＝－１（１）这里曲率半径的正负如下规定：当曲率中心在滑移线长度Ｓβ（或Ｓα）增加的方向时Ｒα（或Ｒβ）为正。笔者在对研究生讲解“土力学理论与数值方法”的过程中注意到,有些文献认为对摩擦材料这一定理的经典形式仍然成立,并给出证明［１］。笔者对此有不同见解,并进行了深入的探讨,得出不同的结论,认为对摩擦材料Ｈ     

素混凝土桩复合地基荷载传递机理的试验研究

为研究带有垫层的素混凝土桩复合地基中桩身轴力、桩侧摩阻力的分布及发展过程 ,设计了一组足比例尺单桩复合地基试验 ,在桩身内埋设钢弦式应力计测出了桩身轴力 ,并由此得出桩侧摩阻力。从实测结果与散体桩、无垫层带台单桩的桩身轴力、侧摩阻力分布对比分析可以看出 ,三者传力机理是不同的。与散体桩相比 ,素混凝土桩复合地基中荷载沿桩身全长传递。与无垫层带台单桩相比 ,桩侧摩阻力从加荷开始在桩周上部土层即出现负摩阻 ,使得桩身轴力最大点不在桩顶而在中性点处。带有垫层的素混凝土桩复合地基中桩侧负摩阻力的大小随荷载加大而变小 ,同时中性点位置逐渐上移 ,相当一部分上部土层的摩阻力随着荷载的加大由负摩阻力逐渐变为正摩阻力。该负摩阻力使桩从加荷开始就承担较大荷载 ,并使桩下部的摩阻力也能得到充分发挥 ,进而使桩在全过程都发挥了作用。同时 ,桩周土体的承载力也得到增强