高原冻土地区公路边坡冻融稳定性及施工技术

以中国一带一路重点项目西藏自治区羊八井至大竹卡段公路改建工程为依托,研究了高原冻土地区公路边坡冻融稳定性及施工技术.采用有限元软件MIDAS-GTS NX建立边坡模型,运用强度折减法计算、分析了冻融循环前后公路边坡位移、应力及应变等力学特性的变化规律,并与施工现场检测数据进行对比分析.结果表明:边坡水平方向上的最大位移发生在坡趾位置,竖直方向上的最大位移发生在坡肩位置;经历冻融循环后,边坡水平位移、竖向位移分别增加1.91 cm和7.5 cm,且坡面破坏以竖向沉降为主;边坡水平和竖直方向上的最大应力均发生在坡底,并出现应力集中现象.结合工程特点及模拟分析结果提出减小冻土开挖深度、锥形坡面砌筑、拱式防护、仰斜式路肩墙、浸水路肩墙以及主动防护系统等防护措施,后期现场观测表明,冻融引起公路边坡失稳问题治理效果明显.将建模理论计算值和工程实测值进行比较分析,验证了本文方法的正确性.     

浅析强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

借助MIDAS/GTS软件,对强度折减法在边坡稳定性计算中的应用进行探讨,并对影响边坡稳定性的因素进行研究。结果表明,采用强度折减法进行土质边坡稳定性安全系数的计算结果与传统的条分法相比,数值上偏小6%,具有较高的精确度,可用于实际的工程计算。随着粘聚力和内摩擦角的增大,总体趋势上,稳定性安全系数呈线性增长,但并非完全是线性增长的,粘聚力、内摩擦角与坡体稳定性安全系数曲线存在部分奇异点。     

基于广义Hoek-Brown准则隧道围岩抗力系数研究

基于广义Hoek-Brown准则,并引入罗德参数ξ反映中间主应力的影响,在研究隧道围岩力学性质的基础上,推导出围岩抗力系数公式;并运用于工程实践。讨论在不同ξ及不同埋深条件下,抗力系数的变化规律。由研究结果可知,围岩抗力系数随着ξ的增大逐渐减小;随隧道埋置深度增加而减小。     

强度折减最短路径在浅埋隧道极限分析的存在性研究

将强度折减最短路径理论,应用于有限元强度折减与极限平衡强度折减分析中,假定黏聚力和内摩擦角按不同折减系数进行强度折减,结合具体算例探讨在双参数强度折减时黏聚力与内摩擦角的合理折减比例,同时考虑隧道埋深与洞跨比值的影响,证明了在浅埋隧道极限分析中强度折减最短路径存在的合理性.研究结果表明:在浅埋隧道强度折减最短路径分析中,随着黏聚力与内摩擦角折减比例λ=Fc/Fφ的增大,黏聚力的折减系数逐渐增大,内摩擦角的折减系数逐渐减小,折减路径长度先减小后增大,两者近似服从抛物线分布,证明存在最短折减路径;同时在强度折减最短路径下,黏聚力的折减幅度要大于内摩擦角,且随着埋深的增加,两者折减幅度逐渐接近.     

关于强度折减法在地下工程中的应用探讨

阐述了强度折减法存在争议的失稳判据和变形参数折战必要性等问题,并就其在地下工程中的应用进行讨论.推荐采用具有较高的精度和适用性的特征部位位移法和塑性区贯通作为土工结构失稳判据,建议对弹塑性本构关系变形参数折减规律进行更为深入研究,进一步提出通过强度,变形参数和应力、应变水平之间的演绎变化规律来进行强度折减更加符合岩土工程实际.强度折减技术在地下工程安全系数中的应用还须系统研究.     

基于台风验证载荷的平台时变可靠性分析与更新

采用泊松过程对台风载荷进行描述,结合抗力衰减函数建立平台时变可靠性分析模型,确定基于验证载荷的平台抗力后验分布函数,从而实现平台可靠性更新;根据台风作用后平台状态与台风载荷分布函数确定验证载荷概率模型。以我国南海东北区块一海洋平台为研究对象,对平台的时变可靠性进行分析与更新,考察平台损伤极限承载能力比CQ与验证时间对可靠性更新效果的影响。结果表明:台风验证载荷能够对结构冗余度较低的海洋平台时变可靠性更新起到明显效果,且反映平台结构冗余度的CQ值越大更新效果越明显;验证载荷出现时间越晚,在初期的更新效果越明显,这个时间大约持续5 a,随后不同时刻验证载荷的更新效果趋于相同。     

流量折减系数对雨水系统设计标准的影响

我国室外排水设计规范规定采用折减系数计算雨水排水设计流量,造成了设计标准和抗灾能力与国外的类似工程相偏低.在适当假设的基础上,推求出折减系数为1和2时重现期关系的数学表达式,根据实例分析,当折减系数为1时设计重现期为1年不同时刻的设计流量相当于折减系数为2时重现期1.531～4.028年的标准;当折减系数为2时设计重现...     

精确考虑单质点体系动力二阶效应的反应谱法

为探讨同时考虑P-A和P-δ效应对单质点体系动力响应的影响,从“刚度折减”的角度进行了理论研究和数值计算.文中推导了精确考虑二阶效应的结构侧移刚度折减系数计算公式,指出二阶效应对结构动力响应的影响可以视为结构侧移刚度的折减;提出了精确考虑单质点体系二阶效应的反应谱法的理论公式,并依据抗震设计规范标准反应谱进行了简化;分...     

岩质边坡变形量预警标准分析

随着三峡移民工程的进行,三峡库区出现了大量人工岩质边坡.选用合适的方法对库区边坡进行稳定性分析就显的尤为重要.本文数值模拟了三峡库区16处岩质边坡,通过对边坡岩土体材料参数的折减,用基于强度折减原理的Midas-GTS软件进行计算,获得边坡的安全系数和边坡濒临破坏时最大位移量.并将边坡变形量作为评价边坡稳定性的重要指标.     

三孔小净距隧道围岩安全系数分析

基于强度折减法基本原理,使用有限差分软件对三孔小净距隧道围岩安全系数进行了计算,并分别对隧道埋深和净距对围岩安全系数的影响进行了相关研究.结果表明:围岩相对安全系数随净距的增大而不断增大;当埋深增大至某个临界值后,围岩稳定性不再随着埋深的变化而发生改变,此时埋深的改变对围岩稳定性没有影响.隧道净距对围岩安全系数有重要影响.