基于有限元强度折减法的多层边坡非侵入式可靠度分析

非侵入式的可靠度分析方法具有可以充分利用通用商业有限元软件、便于在实际工程中应用的特点,日益受到工程师们的青睐.本文提出了基于有限元强度折减法的边坡非侵入式可靠度分析方法,并研究了该方法在多层土质边坡可靠度分析中的应用.该方法可以考虑土体参数的空间变异性,基于通用有限元软件求解安全系数,借用随机响应面法实现高效的可靠度分析.结果表明,基于有限元强度折减法的非侵入式边坡可靠度分析方法不仅能够有效地考虑土体参数空间变异性对边坡可靠度的影响,而且能够自动搜索到非圆弧形最危险滑面,所提方法为解决考虑空间变异性的多层土质边坡可靠度问题提供了一条有效的分析途径.提出的改进概率配点法能够有效地提高奇数阶随机响应面的计算精度.采用圆弧形滑面可能会明显高估边坡可靠度水平,因此,十分有必要采用无需事先假定滑面形状的有限元法进行边坡稳定性分析.此外,Sobol指标能够有效地反映随机变量的敏感性,为边坡设计方案优化提供参考依据.     

多语言编程在边坡有限元可靠度分析中的应用研究

文章采用多语言联合编程的方法进行边坡稳定的有限元可靠度分析.前处理部分采用的是有限元通用分析软件ANSYS的APDL语言,用其编写的程序模块可方便地用于有限元网格的划分,以得到有限元计算所需的结点坐标信息、单元结点编号信息、约束结点自由度信息等内容;有限元主程序采用的是VISUAL FORTRAN语言,它可进行基于强度折减法及基于滑面应力分析法的边坡稳定定值法有限元计算,以求解边坡的安全系数及其对应的滑面位置;亦可进行基于强度折减法及基于滑面应力分析法的边坡稳定有限元可靠度计算,以求解边坡的可靠指标及其对应的滑面位置;后处理部分采用的是MATLAB语言,它可方便灵活地绘制网格图、等值线图、滑面位置图及曲线图等各种图形.各种语言之间通过文本文件进行数据的传递,不必另外编写各语言间的接口程序.     

边坡稳定的强度折减有限元分析

通过对边坡的有限元进行强度折减分析，来得到边坡稳定的安全系数。并将强度折减有限元分析的结果与传统的Bishop ＆ Morgenstern方法所得的结果相比较。证实了其应用于工程的可行性。     

用有限元强度折减法进行边坡稳定分析

通过对边坡非线性有限元模型进行强度折减,使边坡达到不稳定状态时,非线性有限元静力计算将不收敛,此时的折减系数就是稳定安全系数,同时可得到边坡破坏时的滑动面。传统条分法无法获得岩质边坡的滑动面与稳定安全系数。该方法开创了求岩质边坡滑动面与稳定安全系数的先例。文章对此法的计算精度以及影响因素进行了分析。算例表明采用摩尔-库仑等面积圆屈服准则求得的稳定安全系数与简化Bishop法的误差为3%～8%,与Spencer法的误差为1%～4%,证实了其实用于工程的可行性。     

基于强度折减法的河岸边坡稳定性及加固分析

基于有限元强度折减法,通过ANSYS数值模拟软件,采用与摩尔-库仑相匹配的DP3准则,对徐州市奎河市区段河道边坡加固前后建立有限元模型并进行边坡稳定性分析。分析结果表明：采用树根桩与预应力方桩加固边坡后,边坡安全系数显著提高,对应相同折减系数下边坡塑性应变、水平位移、塑性区面积均明显减小,这表明加固能达到预期效果;有限元强度折减法不需假定滑动面而获得稳定安全系数,并且考虑到了支护结构与土体的共同作用,对研究边坡加固机理具有很好指导意义。     

渗流引起强度降低的三维强度折减有限元程序

在探索耦合理论基础上，研制出了一个考虑渗流场和由于泡水含水量变化引起岩土体强度参数降低的三维强度折减有限元程序。通过实例计算并与传统极限平衡法实例计算分析结果对比研究，对抗剪强度折减有限元法分析边坡稳定问题的适用性进行了评价，得出采用三维强度折减有限元法确定考虑渗流场和由于泡水含水量变化引起岩土体强度参数降低的边坡稳定性安全系数是可行的结论。     

基于颗粒流的局部强度折减法在边坡稳定分析中的应用

岩土边坡稳定问题是土力学中仍未圆满解决的重要课题,边坡的渐进破坏过程是数值分析中的难点。颗粒流方法的特质是模拟大变形、可破坏的问题,用于边坡失稳破坏研究能获得该过程的时空演化规律。边坡失稳往往是由于局部土体的强度降低造成的,为此,运用颗粒流程序建立边坡模型,采用传统的强度折减法获得滑裂带土体区域,通过对滑裂带区域内土体强度的折减实现局部强度折减,以此进行边坡稳定分析。研究表明采用颗粒流结合强度折减法开展边坡稳定分析,通过数值双轴试验建立试样宏观力学响应与颗粒流细观参数之间的联系,不断折减宏观强度参数直至边坡破坏得到的安全系数与极限平衡法结果基本一致,并且能直观地显示边坡破坏的渐进过程及滑移面位置和形状。局部强度折减得到的边坡位移变化较传统强度折减略小。     

基于强度折减法的边坡稳定性分析

将有限元强度折减法应用于边坡稳定分析中,探讨了该方法的基本原理、安全系数的定义、屈服准则和失稳判据等。采用强度折减法对某边坡进行稳定性分析,并与传统极限平衡法求得的安全系数进行对比。计算结果表明,采用塑性区贯通或特征点位移突变为失稳判据确定的安全系数与传统极限平衡法的计算结果很接近,表明有限元强度折减法能够满足工程应用。建议在有限元强度折减法中联合采用塑性区贯通和特征点位移突变作为边坡的失稳判据。     

基于数值模拟的露天矿高陡边坡可靠度分析

本研究将数值模拟与可靠度理论相结合进行露天矿高陡边坡稳定性分析,在数值模拟前处理上,实现边坡模型四面体剖分。基于FLAC3D,利用强度折减法得到其最可能滑动面和相应的安全系数,根据边坡位移等值云图,搜索并保存等值线最为密集区域的数据点坐标并进行非线性拟合,找出该边坡的潜在破坏面进行可靠度计算。将该方法用于某高陡边坡稳定性分析,求得可能滑动面安全系数为1.80,边坡潜在破坏以圆弧形剪切破坏为主;可靠度计算收敛时,求得可靠度指标β为2.381 8,破坏概率P_f为0.865 6%。结果表明:该边坡在安全系数为1.80时,其破坏概率为0.865 6%,属于稳定边坡。     

一种改进的结构可靠度分析中响应面法

在实际工程结构的可靠度分析中,极限功能函数通常很难用明确的表达式表达,响应面法因其自身的优点得到了广泛的应用.为进一步提高求解效率,提出了一种改进措施,在迭代求解过程中,不同于通常的每次都在插值点处展开2n 1个样本点,而是用插值点逐步替代距离极限状态曲面最远的点,直至收敛到给定的精度要求.通过算例进行的对比分析证明,改进的响应面法在没有降低计算精度的前提下,使有限元分析次数显著减少.该方法尤其适用于大型复杂结构的可靠度分析.     

伽辽金无网格法和有限元法的比较

无网格法在计算力学中成为一种区别于有限元法的新的数值计算方法。文章通过对无单元无网法、应变光滑稳定法、常规有限元法和杂交应力元法进行位移误差和应力误差比较分析;结果表明,无单元无网法和有限元完全积分法在许多问题上精度是可比较的,而有限元中杂交应力元法则明显优于其他方法。     

粉喷桩加固软土地基的检测方法

粉喷桩是一种行之有效的加固软土地基的方法,广泛应用于高速公路建设之中,但如何对粉喷桩施工质量的检测,一直是工程界存在争论的问题,也极大地阻碍粉喷桩的应用和发展,文章通过大量粉喷桩检测试验资料的对比分析,对粉喷桩施工质量的检测方法提出一些看法,供相关类似工程参考.     

列车水箱的弹塑性有限元分析

对快速列车水箱进行了弹性和弹塑性有限元结构分析，并对其进行了优化设计。从而提出了水箱的弹塑性结构分析方法。该项工作为水箱的现代设计计算提供了科学依据。     

基于层次分析的综合评价方法

将三角调查表引入到层次分析法中,通过实例验证了其在提高判断矩阵一致性的作用,利用经典数学中“最小方差”理论,根据不同专家评估的实际权重与最优权重（采用平均值）的差异水平,确定不同专家的相对评估水平权重,以避免评判专家的个体主观差异对评判结果带来较大的影响。该综合评价方法在实际应用中验证了其可操作性和方便性。     

基于体积法的半柔性路面母体沥青混合料设计方法

半柔性路面是一种新型的路面，其材料结构属于骨架-密实结构，作为其母体的沥青混合料则属于骨架一空隙结构。为了使母体沥青混合料具有较好的体积特征，在参照国外研究成果的基础上，结合中国国情，提出了基于体积法的母体沥青混合料的设计方法，并经过试验研究，验证了其有效性。     

Comparison of CSC method and the B-net method for deducing smoothness condition

The first author of this paper established an approach to study the multivariate spline over arbitrary partition, and presented the so-called conformality method of smoothing cofactor (the CSC method). Farin introduced the B-net method which is suitable for studying the multivariate spline over simplex partitions. This paper indicates that the smoothness conditions obtained in terms of the B-net method can be derived by the CSC method for the spline spaces over simplex partitions, and the CSC method is more capable in some sense than the B-net method in studying the multivariate spline.     

采用蒙特卡罗法分析离散坐标法的假散射

采用蒙特卡罗法获得了离散坐标方程的不含任何假散射的高精度解，其基本思路是：当采用一个离散坐标格式来计算一个漫射表面的热辐射时，就意味着用有限个离散方向去“代表”2π立体空间上的无穷多个方向，因此，不妨假定存在着这样一个虚拟表现：该表面的确只沿着该离散坐标格式的离散方向上发射热辐射，并且在每个方向上的热流也完全遵循离散坐标方程，然后将蒙特卡罗法应用于此虚拟表现，由此所获得解即为此有面的高精度解，不言而喻它也等效于离散坐标方程的高精度解，在此基础上，分析了离散坐标法的假散射对计算结果的影响。     

线性方程组并行行处理法贪心方法

利用格拉姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化方法、行处理法贪心方法和分治策略给出一种求解任意线性代数方程组的并行数值方法,证明该方法对任意的相容性线性代数方程组收敛,分析其计算复杂度和数值稳定性,探讨其在线性代数方程组消息传递并行算法研究中的应用前景。     

NC膜富集法、实时荧光PCR法、培养法检测志贺菌的比较研究

观察、比较硝酸纤维素膜富集法、实时荧光PCR法及传统培养法对志贺菌阳性检出率的不同.对137例临床样本分别采用硝酸纤维素膜富集法、实时荧光PCR法、传统培养法进行检测.3种方法检测结果阳性率分别为13.14%、20.44%、8.03%.硝酸纤维素膜富集法是在培养法基础上进行了一些改进,采用"先分离再培养"的方法,与传统培养法比较,检测结果阳性率明显提高,两者比较,差异有统计学意义(P0.05).另一方面,硝酸纤维素膜富集法耗时较短,特异性高,成本低并且无需特殊设备,特别适宜基层检测单位和健康筛查单位使用.实时荧光PCR法检测结果阳性率最高,但同时假阳性率也最高.传统培养法检测结果阳性率最低,但现今在临床工作中仍以传统培养法作为志贺菌检测的标准方法.研究结果显示,硝酸纤维素膜富集法检测志贺菌,明显提高了检测结果的阳性率,且特异性高、耗时较短,具有很好的临床应用前景.     

基于 Leader-follower 的处置突发事件队形变换方法研究

针对武警部队处置突发事件时的队形变换问题，提出了一种基于跟随领航者（Leader－follower）法的队形变换方法。该方法引入几何划分，对目标队形实现区域划分，结合贪婪算法构造一个距离矩阵，实现各领航者在目标队形中的配对问题，并根据领航者所在区域对其跟随队员使用贪婪算法，得到每个队员在目标队形中的分布。对于路径冲突问题，提出了碰撞检测与碰撞规避。最后以武警分队横队到楔形队的变换进行仿真实验，实验结果显示，所提方法在武警分队队形变换问题上具有可行性，并且能够有效地提高队形转换效率。