基于Hoek-Brown经验强度的滑移线理论体系

摘要滑移线理论是求解地基极限承载力、挡土墙土压力的理论基础,是以Mohr-Coulomb屈服准则建立的.本文考虑岩体的非线性破坏特性,参考Serrao的研究成果,基于Hoek-Brown经验强度,完善了适于完整、软弱、破碎等均质岩体的滑移线理论,从而为滑移线法求解岩基极限承载力和挡墙压力奠定了基础.     

绘制水平承载面均质岩基滑移线网的方法

滑移线是地基介质破裂的迹线.而滑移线网的绘制,不仅可加深对地基破坏机理的了解,而且是对极限承载力求解原理、方法和步骤的补充.本文在阐述滑移线几何性质的基础上,借鉴土基滑移线网的绘制方法,并结合Hoek-Brown准则的滑移线理论和岩基极限承载力求解方法,系统阐述了水平均质岩基各坡坏区的几何、力学性质.最后,结合算例阐明绘制滑移线网的具体步骤.     

均质岩基极限承载力滑移线解与极限平衡解的比较

极限平衡法、滑移线法是求解剪切破坏模式下均质岩基极限承载力的两种重要的极限分析法。通过对某工程均质岩基承载力的反算,对基于Hoek-Brown经验强度准则的3种极限承载力计算方法－Bell解、Hoek-Brown解和滑移线法的计算结果进行了比较,并分析了造成差异的原因。     

高应力状态下均质岩基极限承力的滑移线解

岩体所处应力状态不同，其强度特性则有异。参考Serrano的研究成果，以水平承载面均质岩基为例，在介绍岩体性质转变时Hoek-Brown强度包线形状、转变点应力、滑移线应力特征的基础上，阐述了高应力状态下水平均质岩基极限承载力的求解方法。最后，以简单算例说明文中方法。     

基于滑移线场理论的临坡地基承载力简化分析方法

在现有相关研究基础上,探讨了无重土平地基Hill破坏模型及其承载力滑移线解和斜坡地基Hill破坏模型及其承载力滑移线解,提出临坡条形基础地基破坏模式应是介于平地基破坏模式和斜坡地基破坏模式两种临界状态之间的一种连续变化模式,在相同边界条件下,改变坡顶距的临坡地基极限承载力滑移线解答则是介于这两种地基状态间的一个连续函数解,并据此构建出临坡条形基础无重土地基的双侧不对称Hill滑动破坏模式.在此研究基础上,通过引入宽度比系数将基底分为两个均布受压区,采用"等代自由面"简化边坡面上滑块的应力影响作用,使临坡一侧受压区极限压力可直接用已有斜坡地基滑移线解表示.通过分析宽度比系数、坡顶距和破坏模式之间的关系,设定了宽度比系数函数,建立出基于滑移线场理论的临坡地基极限承载力确定方法.通过与现有研究成果的对比分析,表明了本文研究方法的可行性与合理性.     

有埋深无体积质量的黏性土地基极限承载力的直接求解

对于有埋深无体积质量黏性土地基极限承载力的求解,目前大多数土力学的书籍中都是先假定滑移面然后用静力平衡的方法求解,这样的求解过程是不精确的.利用Coulomb-Mohr屈服准则,基于R.希尔调和挤出图,采用了塑性力学滑移线的方法求解,得到了相同的结论,但是推导过程却大为简化.     

倾斜岩面桩桩端竖向承载力计算方法

针对倾斜岩面上的嵌岩桩桩端承载力计算方法不明确的问题,基于滑移线理论计算方法,建立倾斜岩面桩桩端承载模型,研究其桩端竖向承载机理,提出倾斜岩面桩桩端承载力的滑移线理论解析解,并给出验证算例。在此基础上,研究在不同岩面倾角下桩端承载力和滑动面倾角与嵌入比的关系,并分析岩石抗拉强度与极限嵌入比和最大承载力的关系。研究结果表明:倾斜岩面嵌岩桩存在极限嵌入比;岩面倾角越大,对倾斜岩面嵌岩桩桩端承载力和假定滑动面倾角的影响越显著。     

加筋土地基承载力及其沉降量计算新法

依据能量守恒原理及加筋土地基的工作性状,提出了加筋土地基极限承载力及其沉降量的一种新的计算方法,并推导出了相应的计算公式,经试验结果验证,所得公式具有实用价值。     

桩-岩界面胶结作用影响下软岩嵌岩桩承载特征

为研究竖向荷载作用下嵌岩桩桩-岩界面水泥浆的胶结作用对其剪切特性及嵌岩桩的荷载传递性质的影响规律,针对桩-岩界面剪切过程中的胶结弹性变形、滑动剪胀和剪切滑移三个阶段特点,建立了考虑胶结作用影响下的各阶段桩-岩界面剪切本构模型.根据软岩嵌岩桩桩-岩界面粗糙体磨损特性,利用滑移线场法原理分析并得到了嵌岩桩极限剪胀位移.基于荷载传递理论,推导并建立了软岩嵌岩桩荷载传递解析模型.依据所建立的模型并结合实例验证方法,进一步分析了胶结作用影响下桩侧岩石力学特性等因素对嵌岩桩桩侧摩阻力的影响规律.研究结果表明:桩-岩界面胶结作用使剪胀区域桩侧摩阻力明显增大;随着桩侧岩石弹性模量的增大,胶结作用对剪胀区桩侧摩阻力的增强效应越明显,对剪切区域桩侧摩阻力弱化效应越大.当计算软岩嵌岩桩极限承载力时,桩-岩界面胶结作用的影响不可忽略.     

公路挡土墙抗倾覆稳定性设计方法

通过力学分析,提出挡土墙倾覆破坏模式,给出挡土墙倾覆稳定系数新定义,导出挡土墙抗倾覆稳定系数计算公式,建立挡土墙抗倾覆稳定性设计新方法.研究结果表明,抗倾覆稳定系数与地基极限承载力有确定关系,随地基极限承载力的增大而增大.与现行规范法对比,采用新方法计算的抗倾覆稳定系数小于采用规范法所得计算值,采用规范法得出的抗倾覆稳定性设计达不到期望的安全值,这是导致大多数挡土墙破坏的主要原因.建议在工程实践中采用新方法对挡土墙的抗倾覆稳定性设计进行复核,并在必要时进行调整.     

求解复合材料等效性能的混合均匀化方法

考虑到层合板结构的多尺度特征，将均匀化方法与三维弹性子层板方法相结合，推导出一种新的方法，用以求解层合复合材料的等效刚度．该方法通过均匀化过程，将此三维刚度问题简化为二维问题，便于有限元网格划分及数据处理，提高计算效率．其潜在的优点是，可在二维规模上方便、准确地求得纤维方向含有周期性损伤时的损伤刚度．数值算例显示该方法具有较好的精度．     

超大粒径沥青混合料的成型方法

针对超大粒径沥青混合料（SLSM）的特征,利用旋转压实（SGC）法、大马歇尔击实法和振动击实法3种不同的成型方法制备试件并计算相关参数。研究结果表明：3种成型方法中,旋转压实法成型试件时所需的油石比最小;成型时间形成的空隙率特征为,振动击实法的空隙率大于大马歇尔击实法的空隙率和旋转压实法的空隙率;对于超大粒径沥青混合料,振动成型法容易造成集料离析、空隙率偏大,不能形成骨架密实结构。3种不同的成型方法击实功的对比分析表明：在控制相同空隙率的条件下,选择旋转压实法进行超大粒径沥青混合料的成型,可以减少击实次数,降低能耗。     

一类修正LS谱共轭梯度法的全局收敛性 (运筹学与控制论)

谱共轭梯度法是一类将共轭梯度法和谱梯度法相结合的方法。2001年由Birgin和Martinez首先提出,但该方法不能保证始终产生下降方向。本文用已有的修正方法,给出一个修正的Liu-Storey公式,并结合谱梯度法,提出了一个具有充分下降性的修正Liu-Storey谱共轭梯度法,证明了该方法在标准Armijo非精确线搜索下的全局收敛性,并易推知该方法在Armijo-Goldstein非精确线搜索准则下同样满足全局收敛性。给出的数值实验表明,新算法略优于LS方法。     

一种基于小波变换的图像压缩编码方法

在分组霍夫曼编码的基础上提出了一种更有效的编码方法,即自适应分组霍夫曼编码方法．采用自适应分组霍夫曼编码方法及小波变换相结合对图像数据进行压缩．与基于小波变换的霍夫曼编码方法相比,压缩比大大提高,而计算复杂度只是略有增加实验证明这是一种具有良好性能和计算量较少的静止图像压缩编码方案。     

基于共轭梯度法和最速下降法的非线性测量数据处理

将共轭梯度法与最速下降法有机结合起来，构造出一种解决非线性测量数据处理问题的新方法——混合算法。这种方法充分利用了共轭梯度法和最速下降法良好的收敛优点，既提高了共轭梯度算法的收敛速度，又解决了目标函数“性态不优”时，最速下降法难以解决的问题。文中的算例结果表明，混合算法与单纯的共轭梯度法或最速下降法相比，具有收敛速度快、收敛范围大、适应面宽等特点。     

偏转系统的计算机模拟与优化

在偏转系统的计算机辅助设计中应用商用电磁场计算软件ＥＭＡＳ与表面磁荷法相结合计算空间任意一点磁场、用龙格－库塔法计算电子轨迹、用局部优化法进行偏转系统优化的计算方法,该方法在多磁极偏转系统的计算机辅助设计中得到了良好的应用。     

基于矢量和法安全系数的边坡稳定性分析

针对极限平衡法和有限元强度折减法在计算边坡安全系数中存在的问题,结合某工程实际采用矢量和法安全系数对边坡稳定性进行分析,并将其计算结果与传统分析法计算结果进行比较。结果表明,采用边坡矢量和法得到的计算结果与极限平衡法和有限元强度折减法之间的计算结果最大相对误差为9.7%,误差范围为4.2%～9.7%,而与有限元强度折减法计算结果的相对误差仅为5.9%。由此表明采用矢量和法安全系数用于求解边坡的稳定性是可行的。     

一种高分三号SAR影像五参数变换模型几何精校正方法

为了更好且快速的提高单景高分三号影像的地理定位精度。本文提出了有理函数结合五参数变换方法的复合模型实现高分三号（GeoFen-3, GF-3）卫星一级影像产品的几何精纠正,所提五个参数均具有具体的物理意义。通过比较仅用影像附属的有理多项式参数,以及有理函数模型结合仿射变换方法的定位精度,表明在引入高分辨率数字高程模型且使用本文方法时,只用3至4个控制点便可有效提高GF-3号影像的定位精度。相比仿射变换模型,本文的方法具有所需控制点数少且精度高的优点。并利用四景GF-3号SAR影像对所提方法进行了实验验证,在引入高分辨率数字高程模型数据后,本文所提方法可将高分三号超精细条带（ultra fine strip, UFS）模式的影像定位精度纠正到两个像素左右,精度要高于仿射变换的方法。     

等波纹线性相位FIR滤波器的1种设计方法

介绍了一种用Remez函数设计等波纹线性相位FIR滤波器的设计方法,并利用MATLAB强大的功能进行仿真。仿真结果表明,设计结果的各项性能指标均达到较高的要求,并且证明该方法是一种优化的设计方法。在同样的技术指标下,用这种方法设计得到的滤波器要比窗函数法和频率采样法得到的滤波器的长度均要小,而且设计过程简单易行。     

锂离子电池荷电状态的在线融合估计方法

为提高安时积分法对荷电状态估计的精度,解决其估计误差随时间不断增大的问题,采用极限学习机算法建立了安时积分法的误差预测模型,该模型以电池工作电流作为输入,对应的安时积分法荷电状态估计误差作为输出,将误差预测模型与安时积分法进行融合,对安时积分法的荷电状态估计值进行校正,形成了安时积分法和极限学习机方法融合的锂离子电池荷电状态在线估计方法.仿真分析结果表明,相比安时积分法,融合方法可有效减小荷电状态估计误差,克服安时积分法估计误差随时间不断增大的问题.