天门市水资源承载力评价与适应性分析

为评价天门市水资源承载力情况,采用主成分分析法选取主要指标构成能较全面地代表天门市水资源承载力的简化指标体系,采用熵权法和主成分分析法对天门市2010—2014年水资源承载力进行评价,得到其水资源承载力综合评分,从而为天门市水资源可持续利用提供依据。研究结果表明:天门市水资源承载力主要受地表水资源量、用水量以及生活水平的影响并呈不断优化趋势,但综合天门市主要自然灾害为旱灾的现实情况来看,天门市对于旱季水资源量紧缺的情况缺少有效应对方法,这也极大影响了天门市的水资源承载力;在水资源承载力评价的基础上,对天门市水资源承载力适应性进行评价,认为其主要处于一般不适应和均衡状态。     

加筋碎石桩加固砂土路堤边坡的试验研究

加筋碎石桩作为新型桩体被广泛用于路基加固领域,然而在路堤边坡加固或快速修复方面很少涉及。基于模型试验综合研究了加筋碎石桩桩位、桩长、桩的数量和加筋土工布类型等因素对其加固边坡效果的影响。试验结果表明:采用单根桩时,当加筋碎石桩距坡脚水平距离为0.6 H(H为坡高)和桩长为0.75 H时,其加固路堤边坡的效果最佳;相同宽度坡面时增加加筋碎石桩数量,可使边坡坡体极限承载力明显增加,而且当桩数相同时,采用抗拉强度高的土工布加筋碎石桩时边坡加固效果更加显著,且控制沉降效果更明显;对相同尺寸边坡,边坡极限荷载下加筋碎石桩变形后桩身与竖向的夹角随桩长增加而增大;坡面水平位移在坡顶和坡脚附近大,而坡面靠近加筋碎石桩桩顶附近的水平位移较小,表明加筋碎石桩可有效控制坡面上桩顶附近土体的水平变形。     

考虑黏土应变软化的拖曳锚极限承载力数值分析

基于ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件,采用耦合的欧拉－拉格朗日方法建立三维有限元模型,计算拖 曳锚极限承载力,计算结果与已有研究结果吻合较好;通过用户子程序ＶＵＳＤＦＬＤ来实现软化模型,通过 改变不同的软化参数,研究了黏土应变软化对拖曳锚极限承载力的影响。研究发现拖曳锚峰值承载力 几乎不受黏土应变软化的影响,但是其残余承载力受应变软化影响较大。     

新旧混凝土凹凸咬合界面剪切滑移的破坏形态与承载力分析

为揭示新旧混凝土界面的剪切滑移受力机理并分析其受剪承载力,以规则凹凸咬合的新旧混 凝土界面为研究对象,分析界面剪切滑移受力特征,推断出齿剪断、界面钢筋剪断、界面钢筋拉断、齿滑 脱四种破坏形态;根据每种破坏形态的受力特征分别建立其受剪承载力方程,推导每种破坏形态发生的 条件;将本文公式计算结果与已有试验结果进行对比,发现两者吻合较好。     

基于ＤＥＭ－ＬＥＭ考虑裂隙扩展的岩质边坡稳定性分析

岩质边坡内部常存在许多节理裂隙,使得岩质边坡成为不连续介质体,导致其稳定性分析比较 困难。现有的离散元程序可以计算由封闭曲面或曲线构成的块体系统的稳定性,但是难以模拟在地震 等荷载作用下的裂隙扩展、块体重构和多块体组合破坏等现象。针对这一问题,根据格里菲斯断裂理 论,在裂隙尖端岩桥位置沿可能的开裂方向设置虚拟节理裂隙,生成多个潜在关键滑移块体,利用离散 元软件ＵＤＥＣ计算岩质边坡的应力场并结合刚体极限平衡法评价滑移块体的稳定性,进而判断最可能 滑移块体和滑移路径。基于上述思想,开发了相应滑移块体搜索算法和评价机制,研制了考虑扩展裂隙 的适用于静力和动力分析的二维岩质边坡稳定性分析软件ＳＡＦＥＳＬＯＰＥ,对多种节理组合块体开展了静 动力算例验证工作。     

闸首空箱顶板裂缝成因分析与加固方案探讨

安徽某船闸是茨淮新河上大型水利枢纽工程的重要设施,投入运行26年后进行了全面安全鉴 定。鉴定时发现下闸首兼作公路桥的空箱顶板严重开裂,影响船闸和公路桥的运行安全。根据下闸首 空箱顶板裂缝的性状检测和承载力复核结果分析,原设计将下闸首空箱顶板双向受力状态简化为单向 板计算、导致空箱顶板在桥宽度方向配筋不足是空箱顶板产生裂缝的主要原因。目前空箱顶板已超载 破坏,结构承载性能严重下降。对粘贴碳纤维布加固法、粘贴钢板加固法和改变结构体系加固法等方案 进行比选,推荐采用空箱顶板底面全断面粘贴碳纤维布的加固方案。     

临坡条形基础下地基极限承载力多因素影响规律的数值分析

为了系统分析边坡对临坡基础极限承载力的影响,采用控制变量法和FLAC3D有限差分软件,分别针对不同坡顶距、坡角、相对密实度、基底宽度的荷载-位移曲线,研究了极限承载力、极限承载力弱化系数、极限承载力系数的多因素演化规律。结果表明:极限承载力、极限承载力弱化系数、极限承载力系数随坡顶距增加而增大,当坡顶距b与基底宽度B之比大于5时增长趋于停滞,但未达到平地地基数值;地基极限承载力、弱化系数随坡角增加近似线性减小,变化速率基本不受坡顶距的影响;地基极限承载力、极限承载力系数随砂土相对密实度增加而增大,同时受到坡顶距的影响,大坡顶距下随相对密实度的变化速率高于小坡顶距;地基极限承载力受基底宽度的影响程度小于坡顶距,随基底宽度增加小幅度增大,极限承载力系数随基底宽度的增大而减小;地基极限承载力弱化系数对相对密实度、基底宽度不敏感;减小坡角、提高相对密实度与增大坡顶距对极限承载力的提高有类似的效果,单纯通过增大坡顶距仍不能达到接近平地极限承载力的水平,适当地减小坡角、增加相对密实度可增大接近平地地基极限承载力的可能性。研究结果可为临坡工程施工方案选择提供借鉴,对推动临坡地基的工程定量计算具有重要作用。     

PHC-钢管组合桩高应变检测修正方法

针对PHC-钢管组合桩这类非常规桩的极限承载力设计及高应变检测难题,开展了高应变试验和竖向静载试验。设计制作3根不同长度组合的PHC-钢管组合桩,采用锤击法沉桩,通过高应变现场试验和竖向静载试验,得出基于两种试验数据的极限承载力;依据高应变和竖向静载试验结果,通过理论分析提出了PHC-钢管组合桩高应变实测曲线拟合法的修正方法。结果表明,对于PHC-钢管组合桩,高应变实测曲线拟合法得到的极限承载力大于竖向静载试验下的极限承载力,提出的修正方法计算结果与竖向静载试验结果基本一致,可用于PHC-钢管组合桩极限承载力高应变法检测。     

振冲系泊桩基础成桩试验研究

目前海上风电以单桩或群桩基础为主,基础依靠深插桩体满足风机结构竖向抗拔承载力要求,随着大功率海上风电机组的投产与安装,如何提高桩基础抗拔承载能力成为制约海上风电大规模发展的瓶颈。本文以改进的振冲器为施工器械,结合预应力锚杆关键技术,综合振冲加固与高压旋喷桩的施工工艺形成了振冲系泊桩成套施工技术,提出了振冲系泊桩新型桩基础;开展了现场成桩试验和现场载荷试验,结果显示:运用该成套技术形成的振冲系泊桩桩身完整性良好且具有较强的抗拔性能;进行了有限元模拟仿真,分析了振冲系泊桩承载机理和破坏模式,通过仿真计算知3.5 m桩长的振冲系泊桩在一般黏土地基中的单桩极限抗拔承载力可达450 kN,是相同桩长的圆柱桩的7.5倍。     

基于多层次模糊综合评判法的南宁市水资源承载能力现状评

为科学合理评价南宁市水资源承载能力,并为制定合理的水资源开发利用管控措施提供参考依据,首先根据水利部现行评价方法对南宁市 2015 年水资源承载能力现状进行了初步评价,针对此方法的不足,细化评价指标,利用层次分析法确定 15 个比例关系评价指标的权重,构造隶属度函数进行多层次模糊综合评价。初评结果南宁市整体处于临界状态, 5 个县区处于临界状态, 2 个处于不超载状态; 综合评价结果南宁市整体处于不超载状态, 2 个县区处于临界状态, 5 个县区处于不超载状态。由此结果进行分析可得结论: 多层次模糊综合评价结果可根据模糊综合评分值有效区分同等级下各个县的承载情况,更能全面反映南宁市水资源承载状况,具有较强的区域适用性和广泛性,同时可为南宁市不同县区的水资源开发提供参考依据。