黄河中游“揭河底”冲刷机理分析

黄河中游的高含沙洪水常会引起河床的"揭河底"冲刷。根据力学基本原理,考虑淤积物受到的重力、浮力和沙粒之间薄膜水附加下压力、黏着力等的影响,利用淤积物失稳临界受力平衡条件推导出了均匀流态下分层淤积物失稳临界瞬时底速表达式。经模型试验数据及原型观测数据检验,结果吻合较好。     

面板堆石坝面板顺坡向挤压破坏机理的试验研究

本文针对面板堆石坝面板顺坡向挤压破坏的钢筋压曲凸起问题开展了试验研究,采用了配有单根立筋的混凝土柱受压试验来模拟面板顺坡向的挤压破坏。试验结果证实了以往研究中无箍筋钢筋混凝土立柱抗压强度低于素混凝土柱、且钢筋保护层厚度越小强度越低的推测。与素混凝土柱相比,保护层厚5 cm钢筋混凝土柱的强度降低约10％。根据试验的破坏荷载结果,通过已有理论解反推出了立柱的侧向支撑刚度k,对于保护层厚5 cm和8 cm立柱k值相应为0.841 N·mm^-2和1.032 N·mm^-2。经过试验结果分析,发现钢筋混凝土立柱各截面不服从应变平面假设,受压中钢筋没有同混凝土一起协调变形,钢筋与混凝土之间相互作用强烈。本研究结果再次说明,限制钢筋的侧向变形是防止面板顺坡向挤压破坏的根本措施。应开展可模拟混凝土中钢筋压曲的挤压破坏数值模拟研究,为这些措施的量化设计提供依据。     

基于离散元技术的软硬互层斜坡动力响应及失稳机理研究

为研究不同岩层倾角陡倾顺层软硬互层斜坡在地震作用下的动力响应及失稳机理,以汶川地震中干磨坊滑坡和水磨沟滑坡为原型,结合三维离散元技术开展两种软硬互层斜坡对比分析。动力响应分析结果表明:在相同地震荷载作用下,陡倾软硬互层60°斜坡模型的PGA(峰值地面加速度)放大系数随着高程的增加表现出非线性增长,在坡顶动力响应最为强烈;陡倾软硬互层80°斜坡模型PGA放大系数随着高程的增加表现出先增大后减小再增大的节律性变化,在坡高1/3处和坡肩部位动力响应最为强烈。失稳机理分析结果显示,在地震荷载作用下:陡倾软硬互层60°斜坡模型发生滑移-弯曲式溃滑,斜坡的破坏流程机制分为四个阶段,即①裂缝扩展-层间错动阶段、②坡脚岩体弯曲隆起阶段、③上部岩体横向滑移阶段、④弯曲剪断-整体失稳阶段;陡倾软硬互层80°斜坡模型发生滑移-下部弯曲-上部倾倒式破坏,斜坡的破坏流程机制分为四个阶段,即①微裂隙扩展阶段、②层间错动-局部裂隙贯通阶段、③下部岩体弯曲阶段、④上部岩体倾倒破坏阶段。     

澜沧江某巨型堆积体蓄水失稳模式预测研究

在大量的勘察及试验基础上,将澜沧江某巨型堆积体的形成机制划分为崩塌堵江、冲堆平衡、 间歇堆积、河谷再下切四个阶段。运用刚体极限平衡法、有限元强度折减法、基于饱和非饱和理论的有 限元法进行堆积体稳定性及地下水渗流分析。结果表明:当蓄水位上升时,堆积体前缘首先发生局部圆 弧型滑塌,随后堆积体中部将沿碎石层内部发生折线型深层滑移,最终堆积体将沿基覆界面发生推移型 整体失稳破坏;当蓄水位下降时,坡体中部碎砾石层及前缘局部区域构成主要渗流通道,堆积体稳定系 数先降后升,但水位总降幅及总历时一定时,堆积体稳定系数总减小量基本相当。回归分析显示,水位 骤降速率与堆积体稳定系数日增量成负相关,其相关函数类型为二次抛物线。     

强度准则和失稳判据对有限元强度折减法结果的影响

本文主要研究有限元强度折减法的强度准则和失稳判据问题,从强度折减法基本原理出发,将边坡强度参数进行折减,利用理论分析与数值计算相结合的方法,通过对比分析研究了强度准则与失稳判据的影响。研究表明:在π平面上强度准则围成的圆的半径越大,所得的安全系数则越大。与传统的极限平衡方法的安全系数结果相对比,等面积圆强度准则结果与之相近。3种边坡失稳判据中塑性区贯通判据判断的安全系数偏保守,与Bishop法计算结果较为一致,收敛标准的安全系数偏大。     

对软土地基上筑堤方式的研究

在软土地基上筑堤方式较多,方法各异。但对各种方法的运用,应结合不同工程性质和要求,因地制宜选择好的方案。通过江苏省内对软土地基处理的不同实例,系统地进行论述,为类似项目实施提供了参考与借鉴。     

四川省木里河立洲水电站引水隧洞围岩失稳处理

木里河立洲水电站引水隧洞属长引水式,地质条件复杂,洞室围岩以Ⅳ、V类为主,且岩性变化大,开挖过程中常引起围岩失稳.本文介绍了引水隧洞开挖过程中几种常见的围岩失稳及处理方法,可供类似工程参考借鉴.     

基于强度折减法的重力坝坝基软弱结构面失稳判据研究

以某混凝土重力坝坝基失稳问题为例,采用非线性有限元强度折减法,对三种典型的失稳判据进行数值计算研究,并与传统的刚体极限平衡法计算结果进行对比,讨论各种失稳判据的合理性及其适用性。研究结果表明:采用收敛性判据误差相对较大,采用特征点位移突变和塑性区贯通作为失稳判据所得安全系数与刚体极限平衡法所得安全系数较为接近。验证了位移突变判据和塑性区贯通判据的合理性。建议在强度折减法的重力坝坝基失稳分析中联合使用位移突变判据和塑性区贯通判据。     

高拱坝安全度计算方法对比分析

超载法、强度储备法和综合法是目前用有限元法分析拱坝整体安全度时采用的主要方法,失稳判据主要有塑性区贯通判据、位移突变判据和屈服体积比突变判据等,分析计算时选择哪种破坏模拟方式和失稳判据目前没有统一的认识.结合工程实例,分析比较了3种计算方法及3种失稳判据的特点.分析结果表明,超载法和强度储备法计算得到的拱坝破坏模式不同;综合法的计算结果与选择的超载、降强的组合形式有关;塑性区贯通判据尚无一个客观指标,受人为因素影响较大;位移突变判据与失稳控制点的选择关系密切;屈服体积比突变判据以坝体及坝基系统的屈服体积为考察对象,受局部材料的强度和结构影响较小.     

危岩稳定可靠度计算方法研究

危岩稳定性分析是危岩灾害防治的科学依据。基于可靠性原理和危岩稳定性计算方法,分别建立了滑塌式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩的可靠指标和失稳概率计算方法。分析表明,危岩可靠指标随着危岩主控结构面贯通段长度和主控结构面倾角的增加而降低,当贯通段长度超过临界值后可靠指标急剧下降;而当主控结构面倾角大于85°时,可靠指标则趋于稳定。最后,以三峡库区万州太白岩南坡危岩为例,对该方法进行了验证,计算结果表明该方法与规范法和张倬元稳定性评价标准基本吻合。