按直线滑动计算边坡稳定系数的合理粘聚力范围

为分析按直线滑动法计算边坡稳定系数的合理粘聚力范围,对不同内摩擦角(20°~40°)和粘聚力(≤10 k Pa)的60个边坡算例,按直线滑动法、简化Bishop法和强度折减有限元法计算其稳定系数.结果表明:简化Bishop法与强度折减有限元法的计算值接近;不考虑粘聚力的直线滑动法偏保守,考虑粘聚力的直线滑动法偏危险;以简化Bishop法为参照标准,偏差不超过20%为可接受范围,则只有在粘聚力不超过1.0~1.5 k Pa时,才能按直线滑动法计算边坡稳定系数.     

基于强度折减法的边坡稳定敏感性分析

以某边坡为例,采用强度折减法,应用通用有限元分析软件ADINA对该边坡稳定性进行分析.采用正交试验设计方案和极差分析法,模拟了内摩擦角、粘聚力与土体重度3个边坡稳定影响因素对边坡稳定性敏感程度,得出影响边坡稳定性的主要因素和次要因素,可为边坡失稳的预测与防治提出符合工程实际的建议.结果表明,内摩擦角对边坡安全系数影响最大,粘聚力对安全系数影响次之,重度对安全系数影响最小.     

含水率对厚土坡变形影响的FLAC^3D数值模拟研究

分析了不同含水量下黏聚力和内摩擦角的变化规律．通过选取不同含水量下的黏聚力和内摩擦角参数值建立数值模拟模型,模拟厚土坡损伤破坏的过程,以探求降雨入渗作用下厚土边坡的破坏机理。结果表明,含水率对边坡变形有较大影响．含水率对厚土坡变形的影响规律与其对黏聚力的影响规律相反,随含水率逐渐增大,厚土坡向临空面的变形呈先减小后增大的特征。     

含水率对厚土坡变形影响的FLAC3D数值模拟研究

分析了不同含水量下黏聚力和内摩擦角的变化规律．通过选取不同含水量下的黏聚力和内摩擦角参数值建立数值模拟模型,模拟厚土坡损伤破坏的过程,以探求降雨入渗作用下厚土边坡的破坏机理。结果表明,含水率对边坡变形有较大影响．含水率对厚土坡变形的影响规律与其对黏聚力的影响规律相反,随含水率逐渐增大,厚土坡向临空面的变形呈先减小后增大的特征。     

海相软土场地重力式挡墙支护的有限元分析

针对连云港地区独具特性的海相软土,在综合统计其物理力学特性的基础上,利用二维有限元软件模拟分析了海相软土场地重力式挡墙支护体系的受力变形特征,并讨论了海相软土两个重要参数——粘聚力C和摩擦角φ对重力式挡墙支护工作性状的影响．     

强度折减法边坡失稳判据的分析

目前,用强度折减法分析边坡失稳的判据分析都是从边坡破坏的机理出发。本文从边坡破坏机理和有限元自身特点两方面出发,借助ABAQUS有限元软件对两个经典边坡实例进行计算,分析了三种判据的差异性和统一性。最后得出在有限元分析边坡稳定中,塑性区贯通和特征部位的位移发生突变这两种判据具有统一性;有限元计算不收敛与以上两种判据具有差异性;塑性区贯通在边坡破坏机理和有限元计算中存在差异性。     

反复剪切作用下的红黏土力学性能试验研究

为研究反复剪切作用下红黏土的力学性能,对山西地区红黏土进行了4种不同含水率和4种法向压力作用下的反复直剪试验。试验结果表明:含水率对红黏土的抗剪强度和残余强度均有影响。随着含水率的增加,抗剪强度和残余强度均呈降低趋势,强度指标内摩擦角和黏聚力均随含水率的增加而减小。在相同含水率下,随着竖向应力的增加,抗剪强度呈增加趋势。本文提出一种求反复剪切以后红黏土内摩擦角和黏聚力的方法,与现有方法进行比较,得到两种方法计算结果的差别。该研究为边坡稳定问题的防治提供理论依据。     

边坡降雨入渗的饱和-非饱和有限元数值分析

针对降雨入渗时边坡的稳定问题,运用饱和-非饱和渗流有限元法模拟降雨条件下土质边坡渗流场的变化情况.研究了降雨入渗情况下边坡内非饱和渗流场的变化以及渗流场的变化对边坡失稳的影响机理,结合工程边坡算例,进行了边坡内渗流场的数值模拟,得出了有意义的结论.     

岩土工程及灾害的大变形模拟（英文）

岩土工程破坏以及灾害往往伴随着大变形问题。近年来,随着计算机技术的快速发展,大变形数值模拟方法在岩土工程领域有了广泛应用,例如利用物质点法(MPM)或者光滑粒子流体动力学法(SPH)模拟边坡垮塌、软土地基中的基础沉降或失稳,利用耦合拉格朗日-欧拉法(CEL)分析隧道破坏对临近地下结构物的影响等。为此,本专辑收集了在该研究领域具有代表性的研究成果,介绍了岩土工程大变形模拟技术的进展和未来发展潜力,希望能帮助读者快速了解其应用现状,并为岩土工程的数字化发展提供科学依据和技术支撑。     

边坡主要要素对其安全系数影响的研究

应用强度折减法对匀质边坡模型进行了安全系数方面的研究,采用不同判据得到边坡的安全系数。探讨了边坡不同要素对其安全系数的影响,并将计算结果与岩土专业设计软件理正计算的结果进行了对比分析。     

基于安全系数法地铁暗挖通道施工可靠性分析

地铁车站出入口通道暗挖施工具有很高的风险,为确保此类工程安全施工及量化评价施工可靠性,以南昌地铁3号线通道暗挖工程为依托,采用ABAQUS软件建立三维数值分析模型分别模拟上下台阶法施工和交叉中隔壁法施工。数值模拟结果表明,仅交叉中隔壁法能够满足安全施工和有效控制地层沉降的要求。针对交叉中隔壁法施工,采用有限元强度折减法计算得到无风险因素作用和风险因素最不利组合作用下的安全系数,由点估计法计算通道暗挖施工可靠度。研究结果表明:无风险因素作用时,通道暗挖施工失效概率仅为0.17%,当通道左上导洞开挖遭遇极端降雨天气时,失效概率达到99.7%。强降雨导致通道上覆土体强度降低,此时必须采取加固措施,否则通道施工安全和沉降控制将大概率无法满足要求。通道暗挖施工期间应高度重视监控量测工作,风险因素作用下通道围岩有显著的特征点位移变化,是一个渐进的过程,及时分析监测数据和采取相应技术手段,可避免施工安全风险的发生。     

高陡岩土边坡有限元分析

本文以高陡岩土边坡实测资料为研究对象,遵循资料收集—现场调研—模型建立—程序设计—工程分析的研究思路,采用有限元强度折减数值分析方法,通过前后处理软件,综合考虑土性参数和边坡边界条件的变化,从计算结果中分析边坡的位移,变形及其塑性发展趋势和安全系数。     

边坡稳定分析的原理和方法

通过收集大量的资料,本文对目前工程中常用的边坡稳定分析法,即极限分析法、数值分析法和随机概率分析法等的主要原理、计算方法、特点及其优缺点进行了简要的阐述。本文重点介绍了极限平衡法和有限元法,并且搜集了一些相关的分析、计算软件。最后,预测了岩土工程未来的发展趋势。     

植被位置和种类对边坡影响的数值试验

在边坡防护工程中植被种植多用于景观,一般忽略了其对边坡稳定性的影响.用有限元强度折减法,经软件GEO5进行数值实验,探究植被种植位置和种植类型对边坡稳定性的影响.数值实验表明:上坡种树量越多,上坡面的天然重度越大,边坡安全系数越低;下坡种树量越多,下坡面的天然重度越大,边坡安全系数越高;下坡种草量越多,下坡面粘聚力越大,边坡安全系数越高;而上坡种草量的变化对边坡安全系数基本没有影响.因此,在用植被进行边坡防护时,应在下坡种植植被,不应在上坡种植大型树木.     

桩基弦振效应的数值模拟与性能分析

文章利用C 语言编制了ANSYS到FLAC的接口程序,模拟了砂土粘聚力、内摩擦角、标贯数、桩长细比、动荷载等因素对液化砂土中桩的弦振效应的影响,得出了相关的规律曲线及各因素影响的敏感曲线.研究结果表明,桩基弦振效应随砂土粘聚力、内摩擦角、标贯数、动荷载频率、桩弹性模量的增加而减小,随桩长细比、动荷栽振幅增加而增大.     

液体润滑端面密封质量守恒自适应有限元算法（英文）

研究目的:为液体润滑端面密封空化问题的数值模拟提供一种高效精确的计算方法。创新要点:1.采用流线迎风SUPG有限元法求解具有对流扩散特征的控制方程;2.针对未知量的互补关系提出了一种高效的数值迭代技术;3.提供了针对润滑液膜空化问题的网格自适应技术。重要结论:1.相比文献算法,本文算法具有计算速度快,计算精度高的优点;2.空化区域和大压力梯度区域的计算网格得到加密。     

边坡稳定随机场模型效应研究

土体性质表现出其具有固有的应变特性,土体每一点的参数都会发生变化,故在边坡稳定的可靠度分析中不能被忽略。在边坡稳定分析中,常用的模拟土体随机场的模型有折减法、中点法和局部平均离散法。针对一个典型边坡,应用了三个随机场模型导出该边坡的稳定分析结果,对不同随机场模型方法得到的可靠度分析结果进行了互相对比。结果表明边坡的可靠度结果受到土体特性空间变异性的影响,并且这个影响取决于相关距离的相对尺寸和临界滑裂面长度的影响。     

应用ABAQUS软件结合强度折减法分析边坡稳定性

针对边坡稳定分析中采用的材料参数强度折减法,采用基于ABAQUS场变量来控制强度参数的折减.通过实际工程算例分析,并与采用极限平衡法进行对比.结果表明:采用塑性区的贯通和最大位移突变作为极限状态判据所得到的安全系数是合理可靠的.     

基于PSO优化的神经网络在边坡稳定性评价中的应用

本文首先介绍基于PSO优化的BP神经网络算法;并在此基础上,考虑影响边坡稳定性分析的包括岩石容重、粘聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、空隙水压力等各种自然因素,以文献中土质边坡工程的数据为例,用基于PSO优化的BP神经网络算法对边坡稳定性进行评价。最后将评价结果与传统BP方法计算结果进行逐一对比,结果证明该方法不仅能满足边坡稳定性评价的精度要求,而且还可以加快训练收敛速度,其泛化性能也比较好,使得边坡稳定性评价更为便捷迅速,从而证明该方法具有一定的推广应用价值。     

基于伴随求解的核主泵轴向力优化方法（英文）

目的:核主泵轴向力过大容易造成水润滑轴承磨损,因此在保证扬程和效率性能的同时需要降低核主泵轴向力。本文旨在建立目标性能与叶轮几何形状的函数关系,探究基于伴随求解的扭曲叶轮的变形方案,在保证扬程不变的条件下同步优化叶轮的轴向力和效率,并找到影响该综合性能的叶轮关键区域。创新点:1.提出一种同步改进多个目标性能的叶轮形状优化方法;2.将伴随求解和径向基函数网格变形相结合以实现核主泵叶轮三维曲面优化。方法:1.通过理论分析,建立基于径向基函数网格变形的伴随优化方法,并在开源平台编写迭代程序;2.通过公式推导,构建扬程、效率和轴向力对应的目标函数(公式(19)～(21)),并运用正交实验确定各个目标函数的参数因子;3.通过迭代计算,在保证扬程不变的条件下实现轴向力和效率的同步优化,确定影响该综合性能的关键区域(图8),并获得叶轮的改进设计方案;4.通过流场分析,对比改进前后流场内部的压力和流速分布情况(图9和10),并验证改进方案的可行性和有效性。结论:1.与传统的随机算法相比,该优化方法直接沿梯度方向进行迭代优化,可以避免使用大量样本数据来寻找优化路径;2.该优化方法将伴随求解和径向基函数网格变形相结合,实现了流场计算和结构变形的自动化,可以保证流场网格光滑高效地更迭;3.叶轮靠近出口边的下半部分是同步优化核主泵轴向力和效率的关键区域。