角分法在均质粘性土土坡安全系数计算中的理论分析

分析了瑞典条分法和毕肖普条分法的基本原理,以及条分法中所存在的误差,分析了精度更高的角分法,并对其在均质粘性土土坡安全系数计算方面进行了理论分析。     

非饱和土的抗剪强度理论研究

从孔隙水的存在状态出发 ,围绕Bishop抗剪强度公式中存在的几个疑点展开讨论 .认为非饱和土中支配强度和变形的应力之所以不同 ,是因为非饱和土中存在一种性质与有效应力不同的应力———内部应力 ,它不传递 ,仅影响土的塑性变形 .同时还对Bishop ,Fredlund和卢肇钧提出的抗剪强度公式中的参数测试方法进行分析 ,指出 :各种抗剪强度理论在概念上都是相同的 ,其区别仅在于确定由吸力产生的那部分有效应力时采用的参数和测试方法不同     

改进的混凝土坝单项安全系数法及在拱坝中的应用

混凝土坝应力与抗滑稳定安全系数的取值十分重要,关系着大坝的安全性与经济性.目前我国水利行业混凝土坝设计规范采用单项安全系数法,水电行业采用多项安全系数法,表达方式差别很大.作者建议在抗剪断公式中引入粘聚力折减系数,使两种方法的功能完全相等,但单项安全系数形式简单、意义明确、应用方便,在总结国内外实践经验的基础上,文中提出了一套新的拱坝应力和抗滑稳定安全系数.     

土坝滑坡反算——水平力法

水平力法是适用于任意滑裂面的一种滑坡反算方法，最早由马斯洛夫提出，但因历史条件限制，只限于总应力法。本文推导了水平力法的总应力法和有效应力法计算公式（总应力法公式与马斯洛夫公式一致），在文峪河土坝１９６０年和１９６３年两次滑坡反算中使用，并用较精确的普遍条分法进行了对比验证。     

边坡稳定性分析的三种极限平衡法对比研究

极限平衡法在边坡稳定性分析中应用十分广泛,对多余变量假定的不同构成了不同的极限平衡条分法。采用瑞典条分法、毕肖普法、M-P法三种传统条分法,结合某土石坝下游坝坡滑面受力情况,对比分析了考虑渗流与不考虑渗流作用下三种方法计算的滑动面各条块底部的法向力和切向力的分布,以及各条块安全系数和整体安全系数。分析表明:毕肖普法和M-P法计算的条块底部法向力和切向力分布规律基本一致,条块底部法向合力和切向合力均较接近,且计算的各条块安全系数的平均值及整体安全系数也较接近;而瑞典条分法忽略条块间作用力,导致其计算的条块底部受力分布与毕肖普法和M-P法存在一定差异,且条块底部法向合力和切向合力略小,计算所得各条块安全系数的平均值和整体安全系数均略小。     

满堂加固碎石桩地基承载力

从等效单元的概念出发,导得桩土应力比的公式,定义了桩侧应力比,以此判定碎石桩地基两种不同的破坏形式。在分析了等效单元中的应力分布之后,给出碎石桩地基容许承载力计算式,计算了两个实例。计算结果与大型载荷试验结果接近。     

挡土墙沿基底面抗滑稳定计算的讨论

对挡土墙基底抗滑稳定计算纯摩公式中两种不同的抗滑力理解进行比较分析;介绍在水利行业广泛应用的剪摩公式,对其适用性进行讨论;介绍不同规范给出的基底摩擦系数参考值和安全系数允许值,对按不同规范设计的挡土墙的安全度进行讨论。认为水利规范推荐的纯摩公式将抗滑力理解为只与地基土抗剪强度有关的抗滑力,可通过静摩擦理论采用刚体极限平衡法推求得到该式,抗滑稳定安全系数实质是基底土抗剪强度折减系数;剪摩公式更符合工程实际情况,理论上比纯摩公式更合理,但没有纯摩公式简便;尽管水利规范推荐的抗滑稳定计算公式更合理,但由于规定的安全系数允许值偏小,因此安全性可能相对较差。     

土质边坡稳定分析中条分法与有限元法的比较

对比分析了土质边坡稳定性计算中条分法和有限元法的特点，讨论了在有限元法中边坡稳定系数的计算方法，并针对铜钟水电站库区左岸滑坡分别采用条分法和有限元法研究其稳定性，计算结果表明两种计算方法得到的滑坡稳定系数规律相同，但条分法计算值一般大于有限元值，反映出条分法中部分基本假设与实际情况存在一定差异。     

冲积河流航道整治线宽度的研究

作者通过回顾以往研究 ,从泥沙运动和河床演变理论出发 ,分析讨论了整治线宽度的几个概念问题 ,提出了浅滩“整治前后多年平均年内输沙总量相等”的观点 ,推导了相应的整治线宽度公式 ,并根据概化水槽试验及多条天然河流的实测资料进行验证 ,还讨论了整治线宽度公式形式、参数确定、来水来沙影响、悬沙造床情况、整治水位与整治线宽度关系等问题 ,得出了新的认识和论点。研究成果较以往研究在理论上有进步 ,为今后深入研究打下了良好的基础 ,也可供有关浅滩航道整治工程设计所参考     

地基弹性模量、拱圈形式对拱坝坝肩稳定、应力、变形影响的研究

从结构力学原理出发,推出了描述拱坝各力学要素,如拱冠力系、拱端力系,应力、变形与E_R/E_σ(E_R-地基弹性模量,E_σ-坝体弹性模量)的关系式。公式的推导不涉及拱轴线形状,因而适用于任意形式的拱圈,只要该拱圈满足公式推导的基本假设。本文研究了地基弹性模量的改变对各类拱圈形式的坝肩稳定、应力、变形的影响。并对各类拱圈形式做了专门的讨论。     

基于分形理论的饱和土孔隙水压力计算模型

孔隙水压力是一种作用于土体孔隙间的应力,其定量分析对于探究土体的抗剪强度等力学性能有着至关重要的作用。传统的孔隙水压力计算方法忽略土体内部孔隙中流体流动及流量变化对孔隙水压力的影响,导致计算结果偏小。为修正此计算误差,基于孔隙数目-尺寸分形模型,推导出土颗粒材料孔隙度与分形维数之间的演化公式,并结合孔隙水流动方程及压力方程推导出饱和土孔隙水压力与分形维数、孔隙水压缩模量及孔隙间流量变化之间的函数关系。并使用此孔隙水压力计算公式对饱和黏土边坡进行数值分析验证公式准确性及实用性。所得公式可用于饱和土体的有效应力及抗剪强度计算修正,并可应用于饱和土体宏观-微观的多尺度液相-固相耦合渗流分析。     

多孔连续介质渗透压力对变形应力影响的数值模拟方法探讨

渗流场对应力和变形影响计算中渗流荷载普遍采用渗透体积力+浮托力方式,这是一种简化近似算法,即忽略了渗透压力作用下固体介质自身的变形。这种近似对于土、砂等细颗粒离散介质的误差是可以忽略的,但对于混凝土、裂隙岩体等多孔连续介质或等效孔隙介质则因忽略了孔隙压力对固体介质变形的影响,夸大了浮托力的作用,导致变形和有效应力失真。本文从孔隙水压作用下的应力应变关系出发,将孔隙压力的作用按初应变(或初应力)推导有限元渗透荷载公式(孔隙压力初应力/应变法)。用算例比较了不同方法对结果的影响,结果表明,渗透体积力+浮托力的算法,有效应力和变形误差过大,有些情况下会得到错误的变形结果。而孔隙压力初应力/应变法,可以正确地得到渗流场中渗透压力作用下的应力和变形。     

天峨县小河口至六好桥段边坡防护设计方案

天峨县小河口至六好桥段边坡位于天峨县城区内,曾多次发生滑动。通过对该段边坡的滑动机理进行分析,利用理正软件中的边坡稳定分析模块,采用瑞典条分法计算得到边坡稳定系数。根据得到的边坡稳定系数选择抗滑桩防护方案对边坡进行了加固处理。因该段边坡位于城区内,应考虑一定的景观要求,因而该段边坡防护设计中布设了景观人行道、排水涵管等辅助设施。     

梯形明渠正常水深直接计算公式

通过对梯形明渠均匀流基本方程的数学变换，得到计算其无量纲正常水深λ的迭代公式，一方面从数学上证明了迭代函数的收敛性，另一方面，通过对无量纲正常水深λ与已知参数ｍ，ａ之间关系的分析及数值计算，利用最佳逼近拟合原理得到无量纲正常水深的一次近似计算式，最后以此近似计算式为初和迭代方程进行一次迭代得到梯形明渠无量纲正常水深的直接计算公式，计算实例表明此方法简捷、准确且不需依赖图表。     

弧底梯形明渠正常水深的直接算法

 通过对弧底梯形明渠均匀流基本方程的数学变换，得到其无量纲正常水深的迭代公式，并从数学上证明了该迭代式的收敛性；通过数值计算选取恰当的迭代初值，再经迭代运算，提出了弧底梯形明渠均匀流水深的直接计算公式。实例计算及误差分析表明： 在工程实用范围内该法最大相对误差为0.7%， 而且克服了以往查图查表法及试算法的缺点，是一种简捷准确的有效方法。     

梯形断面收缩水深计算的迭代法

 通过对梯形渠道收缩断面能量方程的恒等变形，得到计算收缩水深的无量纲迭代计算公式；并根据收缩断面水力特点，证明了该迭代式的收敛性，同时应用马克劳林级数展开迭代式求出了收缩水深的近似计算值。误差分析及实例计算表明，以此为迭代初值进行两次迭代计算，在工程实用范围内最大相对误差小于0.3%而且克服了以往查图查表法及试算法的缺点，是一种简捷准确的有效方法。     

混凝土浇筑避免冷缝条件分析

为了避免混凝土浇筑出现冷缝,须对起重机的入仓能力进行校核。以往的计算公式不够严密,不便于分别考虑各种因素的影响。新公式系统而分别地反映各种因素的影响,既能用于平层浇筑法,也能用于台阶浇筑法。根椐避免冷缝所应满足的条件,人们可以针对薄弱环节采取措施以使条件能得以满足。文中通过例题对各种影响因素进行了数值分析。     

U形断面渠道收缩水深迭代计算初值的研究

对U形断面收缩水深的基本方程进行恒等变形,通过优化拟合分析得到了收缩水深的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用,迭代结果快速收敛。在工程常用范围内,只需一次迭代即可使最大相对误差小于0.50%。误差分析及实例计算表明,收缩水深的迭代计算公式形式简捷、精度高、适用范围广。     

土石坝抗震稳定性分析的极限平衡水平条分法

在土石坝的抗震稳定分析中常采用拟静力法。地震动态分布系数沿坝高呈非线性分布,因而采用竖向条分法将造成水平惯性力计算误差,在分析产生误差机理的基础上,尝试将极限平衡水平条分法应用于土石坝抗震稳定分析中。根据极限平衡法的基本原理,推导了满足力和力矩平衡的水平条分法计算公式。运用0.618多变量轮换优选法,实现了坝体边坡分层自动搜索最危险滑动面。算例分析表明,极限平衡水平条分法对于土石坝抗震稳定分析更为合理,其计算结果可以为土石坝的抗震稳定分析提供参考依据。     

山美水库大坝抗滑稳定计算

山美水库大坝下游代替料存在饱和区,浸润线升至大坝背水坡代替料中,出现异常浸润线。在7度地震+异常浸润线现状工况下,采用圆弧滑动面的瑞典条分法和简化Bishop法进行坝坡稳定计算,供大坝渗流安全分析和防渗加固参考。