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基于Hoek−Brown破坏准则的岩溶区圆形基础下伏孔洞冲切破坏上限分析 预览
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作者 李亮 曾中林 +1 位作者 王志斌 李韬宇 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-144,共11页
基于Hoek−Brown(H−B)破坏准则及相关联流动法则,构建圆形刚性基础下伏孔洞的轴对称冲切破坏机制;根据极限分析上限定理,计算冲切破坏机制的内能耗散功率和外力功率;利用变分原理,推导出冲切破坏曲面在x−z平面上投影函数的一阶导数,利用... 基于Hoek−Brown(H−B)破坏准则及相关联流动法则,构建圆形刚性基础下伏孔洞的轴对称冲切破坏机制;根据极限分析上限定理,计算冲切破坏机制的内能耗散功率和外力功率;利用变分原理,推导出冲切破坏曲面在x−z平面上投影函数的一阶导数,利用差分原理迭代出满足边界条件的破坏曲线,进一步得到在自由冲切和非自由冲切条件下的圆形基础极限承载力;并分析了岩体单一参数变化时,圆形刚性基础极限承载力的变化趋势和破坏模式。研究结果表明:材料参数B对圆形基础的极限承载力的影响较为显著。随着材料参数B的增大,圆形基础极限承载力不断减小,且趋势趋于平缓。 展开更多
关键词 岩溶顶板稳定性 冲切极限承载力 变分法 差分原理 极限分析 Hoek−Brown破坏准则
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抗滑桩受荷段前侧有限范围地层的地基抗力系数取值方法
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作者 孙来宾 肖世国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期278-284,294,共8页
为确定在抗滑桩受荷段前侧有限范围土体条件下地基抗力系数的取值方法,基于抗滑桩计算的侧向受荷弹性地基梁法,并结合塑性极限分析上限法,考虑全桩内力与变形连续性,且以受荷段前侧土体无限情况下的地基抗力系数的比例系数值为基准,分... 为确定在抗滑桩受荷段前侧有限范围土体条件下地基抗力系数的取值方法,基于抗滑桩计算的侧向受荷弹性地基梁法,并结合塑性极限分析上限法,考虑全桩内力与变形连续性,且以受荷段前侧土体无限情况下的地基抗力系数的比例系数值为基准,分析推导出抗滑桩受荷段前侧有限范围土体条件下该比例系数的取值方法,得到了地基抗力系数的比例系数与受荷段前侧土体坡度之间的关系,通过数值模拟进一步验证了所提方法的合理性。针对不同土体物理力学参数和抗滑桩参数条件下的案例分析结果表明,地基抗力系数的比例系数随受荷段前侧土体坡度增加呈非线性减小,抗滑桩嵌固段深度、截面尺寸、受荷段前侧土体黏聚力、内摩擦角和重度对桩前土体的该比例系数均有影响,但土体重度影响并不明显,而其他因素影响则呈较显著的正相关性影响。 展开更多
关键词 抗滑桩 受荷段 有限土体 地基抗力系数 极限分析
基于非连续面拓扑优化技术的块体结构体系稳定性分析方法
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作者 黄齐武 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2233-2242,共10页
计算块体结构体系的极限荷载和确定其相应的临界破坏模式是实际工程中的一项重要任务。非连续面拓扑优化技术(DLO)基于严谨塑性理论的速度非连续面(能量耗散)和优化理论从大量的潜在非连续面集中确定非连续面的临界布局,从而构成临界破... 计算块体结构体系的极限荷载和确定其相应的临界破坏模式是实际工程中的一项重要任务。非连续面拓扑优化技术(DLO)基于严谨塑性理论的速度非连续面(能量耗散)和优化理论从大量的潜在非连续面集中确定非连续面的临界布局,从而构成临界破坏模式。DLO程序利用栅格点阵进行离散,节点间连线为潜在滑移面或速度跳跃的非连续面。相容性通过直接检验节点运动变量的线性方程来实现。最终的目标函数为速度变量的线性函数,依据所有非连续面的平动和转动总耗散能量建立。为提高计算效率,在传统基结构的基础上,提出考虑杆件激活和冗余删除的自适应节点连接算法。虽然优化解受离散节点初始位置的影响,但通过细分栅格节点,节点的确切位置将对优化解的影响相对较小。与相关文献的基准问题和算例进行比对,验证DLO方法的应用潜力。研究表明,改进的自适应节点连接算法,可应用处理常规的块体结构稳定性问题,不仅极大地提高了计算效率,而且避免数值计算的持续振荡。 展开更多
关键词 块体结构 极限分析 非连续面拓扑优化 稳定分析 平动和转动
地震作用下裂缝高切坡稳定性极限上限分析
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作者 李结全 《工程勘察》 2019年第2期21-25,30共6页
本文基于极限上限分析法与拟静力法,考虑了高切坡中裂缝的存在,建立了地震荷载作用下高切坡稳定性二维计算模型。通过算例计算,对不同参数影响下边坡安全系数的变化规律进行了研究。研究结果表明:随着水平地震荷载的增大,安全系数显著减... 本文基于极限上限分析法与拟静力法,考虑了高切坡中裂缝的存在,建立了地震荷载作用下高切坡稳定性二维计算模型。通过算例计算,对不同参数影响下边坡安全系数的变化规律进行了研究。研究结果表明:随着水平地震荷载的增大,安全系数显著减小;当水平地震荷载保持不变时,地震效应比例系数的变化对安全系数的影响并不显著;随着开挖处与坡脚距离的增大,安全系数逐渐减小,但随着水平地震荷载的增大,这一影响逐渐减弱;开挖处与坡脚距离不变时,开挖角度越小,安全系数越小;随着坡角的增大,裂缝对高切坡稳定性的不利影响逐渐增大。 展开更多
关键词 高切坡 裂缝 地震 极限分析 拟静力法 安全系数
不同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡稳定性分析 预览
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作者 刘顺青 蔡国军 +1 位作者 周爱兆 姜朋明 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期105-115,共11页
为准确地分析土石混合体边坡的稳定性,提出了一种可考虑不同块石含量、块石随机分布及基覆岩层倾角的边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合体边坡中的块石含量、级配以及基覆岩层倾角,随机生成了含石率从10%~60%、基覆岩层倾角从0... 为准确地分析土石混合体边坡的稳定性,提出了一种可考虑不同块石含量、块石随机分布及基覆岩层倾角的边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合体边坡中的块石含量、级配以及基覆岩层倾角,随机生成了含石率从10%~60%、基覆岩层倾角从0°~20°的边坡模型,每种含石率及基覆岩层倾角均考虑8个不同的块石分布位置,最后将生成的模型导入到Optum G2中建立土石混合体边坡模型,采用有限元极限分析法对该类型边坡的稳定性进行了分析,并将计算结果与采用Kalender等效强度参数模型所得的结果进行了对比验证。研究结果表明,由于块石空间分布位置的不同,相同含石率及基覆岩层倾角下土石混合体边坡的最大、最小下、上限安全系数变化较大;相同含石率下,随着基覆岩层倾角的增加,边坡的下、上限安全系数的平均值变化相对较小;土石混合体边坡坡体中的剪切带呈现出“绕石”、“分流”以及“包含”这3种典型的扩展模式;通过将本文方法与Kalender等效强度参数模型所得的安全系数进行的对比分析,验证了作者所提方法的可行性。研究结果可为土石混合体边坡的设计及施工提供参考依据。 展开更多
关键词 土石混合体边坡 稳定性 极限分析 含石率 基覆岩层倾角
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基于随机块石模型的土石混合边坡稳定性分析方法研究
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作者 刘顺青 黄献文 +2 位作者 周爱兆 蔡国军 姜朋明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期350-358,共9页
为了准确地分析土石混合边坡的稳定性,克服传统有限元方法分析土石混合边坡的不足,提出一种考虑块石随机分布及含量的土石混合边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合边坡中的块石含量及级配,随机生成了含石率从10%~60%的土石混合体模... 为了准确地分析土石混合边坡的稳定性,克服传统有限元方法分析土石混合边坡的不足,提出一种考虑块石随机分布及含量的土石混合边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合边坡中的块石含量及级配,随机生成了含石率从10%~60%的土石混合体模型,每种含石率均考虑8种不同的块石分布位置,最后将生成的模型导入到OPTUM G2中建立土石混合边坡模型,采用有限元极限分析法对土石混合边坡的稳定性进行了分析,并将计算结果与采用两种等效强度参数模型所得的结果进行对比分析。研究结果表明,由于块石空间分布位置的不同,相同含石率下土石混合边坡的最大、最小下、上限安全系数变化较大;土石混合边坡坡体中的塑性区不再是圆弧型,而是呈现出'绕石'、'分流'和'包含'三种典型的扩展模式;采用两种等效强度参数模型与随机块石模型所得的边坡安全系数存在较大差异。研究成果可为土石混合边坡的设计及施工提供参考依据。 展开更多
关键词 随机块石模型 土石混合边坡 稳定性 极限分析 含石率
多溶洞地层中路基承载力有限元极限分析
7
作者 蒋德松 赵明华 +2 位作者 胡可馨 张锐 赵衡 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期119-128,共10页
为计算多溶洞地层中路基的极限承载力,根据上、下限定理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。采用修正的Hoek-Brown准则来描述岩体的非线性特点,并将其嵌入到计算程序中。在此基础上,用一个无量纲参数N_σ来衡量单个溶... 为计算多溶洞地层中路基的极限承载力,根据上、下限定理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。采用修正的Hoek-Brown准则来描述岩体的非线性特点,并将其嵌入到计算程序中。在此基础上,用一个无量纲参数N_σ来衡量单个溶洞对路基承载力的影响,而用折减系数ξ来描述两个溶洞的影响。将计算结果以表格的形式展示出来,并对路基承载力的各影响因素进行探讨。结果表明:N_σ随着H/R(岩层厚度/溶洞半径)、地质力学指标GSI的增大而非线性增大,与岩石类别参数mi大致成线性关系;岩体的重度对N_σ的影响可忽略不计;当X(溶洞间水平距离)/R≤2时,ξ随H/R的增大而增大;当X/R≥3时,ξ随H/R的增大而减小;当Y(溶洞间垂直距离)/R<3时,ξ在X/R=2时取最小值;当Y/R≥3时,ξ趋近于1,此时只需要考虑单个溶洞对承载力的影响;单个溶洞的极限破坏模式与H/R有关,随着H/R的增大,破坏面由溶洞的顶部逐渐向底部发展,且影响范围逐渐扩大;两个溶洞的埋深一致,当X/R较小时,会有拱效应产生,当X/R较大时,溶洞间岩层会产生'X'形破坏面;两个溶洞的埋深不一致时,溶洞间贯穿的破坏面随着Y/R的增大而逐渐消失。将条形基础作用在岩层的承载力的结果与已有成果进行对比,误差在4%以内,验证所提方法的正确性。同时,为便于实际工程设计,提供具体的设计步骤及说明,基本能满足大部分工程需求。 展开更多
关键词 道路工程 路基 承载力 多个溶洞 有限元 极限分析
考虑节理影响的岩质边坡稳定性分析 预览
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作者 姜啸 杨正玉 +1 位作者 王威 刘顺青 《科技创新与应用》 2019年第26期79-80,共2页
为考虑节理对岩质边坡稳定性的影响,采用有限元极限分析软件OPTUM G2建立了岩质边坡数值模型,分析了节理长度、节理距离坡趾的水平距离以及节理倾角对边坡稳定性的影响规律.研究结果表明,随着节理长度的增加,边坡的下、上限安全系数逐... 为考虑节理对岩质边坡稳定性的影响,采用有限元极限分析软件OPTUM G2建立了岩质边坡数值模型,分析了节理长度、节理距离坡趾的水平距离以及节理倾角对边坡稳定性的影响规律.研究结果表明,随着节理长度的增加,边坡的下、上限安全系数逐渐减小;随着节理距离坡趾水平距离的增加,边坡的下、上限安全系数逐渐增加;岩质边坡的下、上限安全系数随着节理角度的增加先减小后增大,减小及增大的幅度与坡角大小有关.研究结果可为岩质边坡的设计提供一定参考依据. 展开更多
关键词 节理 岩质边坡 稳定性 极限分析
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一种矩形板塑性极限分析的新方法
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作者 柯江 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期218-222,共5页
基于一种固体的新单元模型进行了板的塑性极限分析,该新单元模型是一个由24根杆件组成的桁架。以均布荷载作用下的简支正方形板与矩形板为例,通过新单元法与经典塑性极限分析理论的对比分析,可以发现:两种方法得到的极限荷载和塑性区的... 基于一种固体的新单元模型进行了板的塑性极限分析,该新单元模型是一个由24根杆件组成的桁架。以均布荷载作用下的简支正方形板与矩形板为例,通过新单元法与经典塑性极限分析理论的对比分析,可以发现:两种方法得到的极限荷载和塑性区的分布吻合良好,而且新单元法可以求出经典塑性极限分析理论难以得到的固体塑性区的发展过程及荷载-位移曲线,正方形板板底的屈服从板的中心开始沿对角线向四角发展,最后达到极限荷载,而矩形板板底的屈服从板的中部平行于长边方向往两端延长,再沿大约45°角的斜线方向往板的四角扩展,最后达到极限荷载。 展开更多
关键词 塑性力学 矩形板 桁架单元 极限分析
地震作用下抗滑桩加固二级边坡稳定性分析 预览
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作者 蒋赣猷 《结构工程师》 北大核心 2019年第4期190-197,共8页
基于极限分析运动学定理与拟静力法,建立了二级边坡抗震稳定性分析模型。根据边坡不同的外形拓展出了两种坡面破坏形式。在此基础上,分析了边坡外形、上级边坡深度系数以及水平向地震力等因素对边坡稳定性的影响。对于不满足设计要求的... 基于极限分析运动学定理与拟静力法,建立了二级边坡抗震稳定性分析模型。根据边坡不同的外形拓展出了两种坡面破坏形式。在此基础上,分析了边坡外形、上级边坡深度系数以及水平向地震力等因素对边坡稳定性的影响。对于不满足设计要求的二级边坡,考虑采用抗滑桩加固的方式,建立了单排抗滑桩加固边坡的功率方程,将桩身有效抗力作为目标函数进行优化,分析了抗滑桩最优桩位问题。研究结果表明,边坡外形与深度系数等因素对边坡稳定性及破坏模式均有较大影响。根据抗滑桩提供抗力最小的原则,二级边坡的最优布桩位置应靠近坡趾。对于二级边坡设计及施工具有一定的指导价值。 展开更多
关键词 二级边坡 极限分析 抗滑桩 抗震稳定性
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基于NNM模型考虑土体拉伸截断的边坡地震永久位移计算方法 预览
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作者 周政 张飞 +1 位作者 高玉峰 舒爽 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第7期1830-1839,共10页
嵌套式Newmark模型(NNM)是一种考虑土体剪切运动特性的地震边坡变形计算模型,该模型无法考虑边坡在地震作用下土体出现拉应力屈服特性。本文将土体拉伸截断特性考虑到了NNM模型中,采用极限分析上限法建立了边坡地震永久位移计算方法。... 嵌套式Newmark模型(NNM)是一种考虑土体剪切运动特性的地震边坡变形计算模型,该模型无法考虑边坡在地震作用下土体出现拉应力屈服特性。本文将土体拉伸截断特性考虑到了NNM模型中,采用极限分析上限法建立了边坡地震永久位移计算方法。通过对拉伸截断参数与地震参数的敏感性分析,发现忽略土体的拉伸截断会低估边坡地震永久位移。随着地震峰值加速度的增大,拉伸截断对边坡变形的影响将更加显著;随着抗拉强度的减小,地震边坡的最大变形位置逐步向坡顶靠近。 展开更多
关键词 边坡 极限分析 地震 永久位移 NEWMARK 抗拉强度
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直立式加筋土挡墙基于极限分析的抗震性能研究 预览
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作者 高昂 张孟喜 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期313-318,384共7页
研究直立式加筋土挡墙抗震性能时,采用的NCMA方法未全面运算其墙外功率,抗震性能分析结果存在较高偏差。采用极限分析的方法对直立式加筋土挡墙破坏模式展开极限分析,得到该挡墙运动极限表达式。根据运动极限表达式,对一实例墙体计算出... 研究直立式加筋土挡墙抗震性能时,采用的NCMA方法未全面运算其墙外功率,抗震性能分析结果存在较高偏差。采用极限分析的方法对直立式加筋土挡墙破坏模式展开极限分析,得到该挡墙运动极限表达式。根据运动极限表达式,对一实例墙体计算出此挡墙外功率(包括土重所做的外功率和地震作用所做的外功率),分析其抗震性能。实验结果表明,计算得到直立式加筋土挡墙各层筋材最大外功率分别为18.5kN·m和20kN·m,与实际最大外功率18kN·m差距不大,说明该方法的抗震性能分析与实际情况相符,具有应用性。 展开更多
关键词 直立式 加筋土挡墙 抗震性能 二楔块法 极限分析 外功率
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基于冲切破坏模式的嵌岩桩桩端溶洞顶板临界厚度确定方法研究
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作者 袁维 刘尚各 +1 位作者 聂庆科 王伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2789-2798,共10页
桩端下伏溶洞顶板厚度是影响嵌岩桩竖向承载力的一个重要影响因素,在工程实践中,我国相关规范要求桩端平面以下的顶板厚度不小于3倍桩径。根据规范确定溶洞顶板厚度具有一定的经验性和笼统性,没有考虑溶洞顶板岩体质量,亦忽略了溶洞自... 桩端下伏溶洞顶板厚度是影响嵌岩桩竖向承载力的一个重要影响因素,在工程实践中,我国相关规范要求桩端平面以下的顶板厚度不小于3倍桩径。根据规范确定溶洞顶板厚度具有一定的经验性和笼统性,没有考虑溶洞顶板岩体质量,亦忽略了溶洞自身尺寸的影响。基于桩端岩体的冲切破坏模式,并结合广义Hoek-Brown准则和极限定理上限法建立了溶洞顶板临界厚径比(h/d,即顶板厚度h/基桩直径d)的计算方法,给出了不同岩体基本质量级别的临界厚径比建议值。结果表明:极限端阻力、岩石坚硬程度和岩体质量均对临界厚径比产生影响,极限端阻力越小、岩体质量越好、岩石越坚硬,则溶洞顶板的临界厚径比越小;以《工程岩体分级标准》(GB/T50218-2014)中岩体基本质量分级为参考依据,Ⅰ~Ⅳ级岩体的临界厚径比建议值分别是Ⅰ级岩体h/d≤2.41、Ⅱ级岩体2.41≤h/d≤2.96、Ⅲ级岩体2.96≤h/d≤3.73、Ⅳ级岩体3.73≤h/d≤4.91。 展开更多
关键词 溶洞顶板 临界厚径比 极限分析 HOEK-BROWN准则 嵌岩桩 竖向承载力
岩溶区桥梁双桩基础有限元极限分析 预览
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作者 肖尧 赵明华 +2 位作者 张锐 徐卓君 赵衡 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期923-932,共10页
为计算岩溶区桥梁双桩基础的极限承载力,根据极限分析的基本原理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。为描述岩体的非线性特点,采用修正的Hoek-Brown准则,并在优化计算过程中对其进行“双曲线近似”处理,解决了奇异点不... 为计算岩溶区桥梁双桩基础的极限承载力,根据极限分析的基本原理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。为描述岩体的非线性特点,采用修正的Hoek-Brown准则,并在优化计算过程中对其进行“双曲线近似”处理,解决了奇异点不可导的问题。在此基础上,分析了各参数对极限承载力系数Nσ的影响。结果表明:(1)Nσ随岩层上覆荷载、嵌岩深度增大而增大,但增长幅度不明显;(2)Nσ随溶洞半径增大而减小,随桩洞水平距离先增大后减小;(3)Nσ随GSI增大而非线性增大,与桩洞垂直距离、mi大致呈线性关系;(4)当桩洞位置较近时,岩石重度对Nσ的影响可忽略不计;(5)破坏模式主要有,整体剪切破坏、左桩控制的冲切破坏、冲切破坏和地基破坏模式并存的联合破坏。最后,将本文计算结果与已有成果进行对比,验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 岩溶区 双桩基础 承载力 有限元 极限分析
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基于Prandtl破坏模式的吸力式沉箱基础抗拔承载力极限分析上限解 预览
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作者 朱文波 戴国亮 +1 位作者 龚维明 赵学亮 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期158-164,共7页
为了研究吸力式沉箱基础竖向抗拔荷载作用下极限承载力上限解,引入"反向地基承载力",基于Prandtl破坏机构,选择合适的地基破坏模式及机动位移速度场,使原Prandtl机构中主动区变为被动区,对数螺旋线反向,并考虑土体自重、黏聚... 为了研究吸力式沉箱基础竖向抗拔荷载作用下极限承载力上限解,引入"反向地基承载力",基于Prandtl破坏机构,选择合适的地基破坏模式及机动位移速度场,使原Prandtl机构中主动区变为被动区,对数螺旋线反向,并考虑土体自重、黏聚力及土压力因素,推导吸力式沉箱基础抗拔荷载作用下极限承载力上限解。分析上限解与黏聚力、内摩擦角、土压力以及摩擦因数关系,采用Matlab软件编程计算出上限解,并与有关试验值和上限解进行对比分析。研究结果表明:反向Prandtl破坏机构符合实际受力情况。文中上限解与试验值相对误差基本上控制在40%以下,最大相对误差为44%,最小相对误差为3%,接近试验值,证明其破坏模式的合理性及方法的适用性. 展开更多
关键词 吸力式沉箱基础 Prandtl破坏模式 极限分析 上限定理 能量耗散率
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不排水条件下的临坡条形基础承载力有限元极限分析
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作者 赵明华 许佳准 +1 位作者 张锐 肖尧 《长安大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期45-52,共8页
为计算作用在不排水边坡上条形基础的极限承载力,首先,根据临坡条形基础承载特性,将基础假定为刚体且基底与土体之间没有摩擦力,同时将基础的埋置深度用其两侧的超载代替,并将其视为平面应变问题,建立计算模型。然后,通过有限单元对应... 为计算作用在不排水边坡上条形基础的极限承载力,首先,根据临坡条形基础承载特性,将基础假定为刚体且基底与土体之间没有摩擦力,同时将基础的埋置深度用其两侧的超载代替,并将其视为平面应变问题,建立计算模型。然后,通过有限单元对应力场和速度场进行离散,根据上、下限定理建立节点应力和节点速度的约束方程,将外力荷载或总的内能耗散作为目标函数,建立相应的数学规划模型,并采用优化算法求解该模型,得到严格的上、下限解,在优化计算过程中对Mohr-Coulomb准则进行了双曲线近似处理。最后,在此基础上分析了坡高H、基础与坡顶的距离L、超载q、坡角β以及黏聚力C_u对极限承载力系数p/γB的影响(γ为重度,B为坡顶基础宽度,p为基础承载力)。同时将计算结果与已有成果进行对比分析,验证了该方法的正确性,总结了3种极限破坏模式,并提供了常见不排水边坡的设计计算表格,以供实际工程设计参考。研究结果表明:p/γB随H的增大先急剧减小,然后基本稳定,趋近于一固定值,临界坡高为2倍基础宽度;p/γB随基础与坡顶的距离增大而增大,且趋向于一常数;p/γB随超载的增大而线性增大,且L/B越大,增长速率越快;p/γB与坡角基本成线性关系,其值随着坡角β的增大而减小;p/γB随着黏聚力系数(C_u/γB)的增大而线性增大。 展开更多
关键词 道路工程 有限元 极限分析 不排水边坡 条形基础 极限承载力
深海管道水平向管-土相互作用大变形连续极限分析
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作者 冯凌云 朱斌 +1 位作者 代加林 孔德琼 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4907-4915,共9页
管道被广泛应用于油气产业,其中管-土相互作用机制是管道可控屈曲设计的关键。采用新开发的连续极限分析(SLA)方法对深海管道与软土水平大变形相互作用进行了研究。该方法基于极限分析对变形体进行一系列求解与更新模型,能够考虑模型的... 管道被广泛应用于油气产业,其中管-土相互作用机制是管道可控屈曲设计的关键。采用新开发的连续极限分析(SLA)方法对深海管道与软土水平大变形相互作用进行了研究。该方法基于极限分析对变形体进行一系列求解与更新模型,能够考虑模型的极端几何变形和材料的应变软化与率效应。该研究对固定管道竖向位移条件下水平加载这一工况进行了探讨,分析了不同初始埋深的管道在位移过程中所受竖向及水平向反力(V、H)的发展。通过与多组离心机试验数据对比,验证了SLA对管-土水平大变形相互作用研究的有效性和高计算效率。主要成果有:提取了管道在不同位置的V-H屈服包络面以考虑加载路径变化对管道受力行为的影响,发现了管道的等效摩擦系数H/V随水平位移的线性增加规律。该研究以期为深海管道的可控屈曲设计提供参考,并推广SLA法在大变形土结相互作用问题中的应用。 展开更多
关键词 软黏土 深海管道 管-土相互作用 极限分析 屈服包络面
考虑土体吸力基坑抗隆起稳定性极限上限分析
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作者 师晨翔 金文 +2 位作者 杨永平 姚建平 李镜培 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期303-310,共8页
软土及高水位地区基坑降水对土体抗剪强度及基坑稳定性有积极作用。基于有效饱和度和土-水特性参数的非饱和吸应力模型,推导了地下水位面以上土体吸应力的空间分布规律。在此基础上,假设基坑地连墙与土体之间部分粗糙,考虑土体吸应力引... 软土及高水位地区基坑降水对土体抗剪强度及基坑稳定性有积极作用。基于有效饱和度和土-水特性参数的非饱和吸应力模型,推导了地下水位面以上土体吸应力的空间分布规律。在此基础上,假设基坑地连墙与土体之间部分粗糙,考虑土体吸应力引起的土体内能耗散,基于塑性极限分析上限定理采用Terzaghi机构推导了基坑抗隆起稳定性的上限解。对比分析了考虑降水与不考虑降水时基坑抗隆起稳定性的差异,研究了基坑降水条件下坑底抗隆起稳定性与基坑深度、地下水位以及土体内摩擦角,进气值等因素的关系。研究结果表明,在降水条件下,水位线以上土体基质吸力提高,土体抗剪强度增加,基坑抗隆起稳定性随降水深度的增加而显著提高,基坑抗隆起稳定性随基坑开挖深度的增加而降低。研究结果为基坑降水施工过程中的抗隆起稳定性分析提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 极限分析 土体吸力 基坑降水 抗隆起稳定性
基于上限分析法的含夹层边坡地震稳定性分析 被引量:2
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作者 牛涌 杨兴振 +1 位作者 赵建林 季文魁 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期38-45,共8页
为了判断含夹层岩质边坡在地震荷载下的稳定性,丰富岩质边坡在地震荷载下的稳定性分析方法,探讨极限分析中的上限分析法如何应用于评价边坡在地震荷载作用下的稳定性,文中介绍了上限分析法在边坡稳定性判断中的应用和极限分析法的基本原... 为了判断含夹层岩质边坡在地震荷载下的稳定性,丰富岩质边坡在地震荷载下的稳定性分析方法,探讨极限分析中的上限分析法如何应用于评价边坡在地震荷载作用下的稳定性,文中介绍了上限分析法在边坡稳定性判断中的应用和极限分析法的基本原理,并详述了如何基于波动理论计算地震波对边坡中滑动体的做功功率,针对能量系数随时间变化的特性,提出了以最小平均能量系数作为边坡稳定性的评价标准。最后结合室内振动台模型试验,通过计算最小平均能量系数判断的稳定性结果与模型的实际破坏结果进行对比,验证极限分析上限法应用于地震稳定性分析的合理性。研究表明:以正弦波代替地震波,基于波动理论可以求得该正弦波对边坡滑体的做功功率,该功率为一个随时间变化的函数,因此提出以最小平均能量系数作为评价标准,当最小平均能量系数Esmin> 1时,消耗的功率大于外力做功功率,边坡处于稳定状态;当最小平均能量系数Esmin<1时,消耗功率小于外力做功功率,边坡发生滑动破坏;当最小平均能量系数Esmin=1时,边坡处于极限稳定状态;应用极限分析上限法计算出的最小平均能量系数判断的模型边坡破坏状态与实际破坏基本一致,上限法求得的最小平均能量系数可作为含夹层边坡的稳定性判断标准。 展开更多
关键词 道路工程 极限分析 模型试验 边坡 地震载荷
隧道围岩压力运动单元上限有限元计算方法
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作者 石钰锋 徐长节 +2 位作者 杨峰 罗静静 阳军生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2046-2052,共7页
针对隧道围岩压力与破坏模式问题,应用刚体平动运动单元上限有限元方法(UBFEM-RTME)与程序开展计算分析,获得了支护反力系数Nγ及Nc上限解曲线图和围岩有效间断线网破坏模式及其演变规律。与多种基于假定破坏机构的刚性块体上限法及模... 针对隧道围岩压力与破坏模式问题,应用刚体平动运动单元上限有限元方法(UBFEM-RTME)与程序开展计算分析,获得了支护反力系数Nγ及Nc上限解曲线图和围岩有效间断线网破坏模式及其演变规律。与多种基于假定破坏机构的刚性块体上限法及模型实验结果进行对比分析,验证了UBFEM-RTME方法获得的支护反力σT上限解为极限分析上限理论框架内的较优解答,并且Nγ及Nc上限解与太沙基围岩压力解答变化趋势基本一致。除Nγ及Nc上限解外,UBFEM-RTME方法获得的隧道围岩有效间断线网破坏模式存在多种形态特征,大致涵盖了既有文献关于围岩破坏机构假定的多种型式,体现出该方法能摆脱假定破坏机构的限制,应用于隧道围岩压力求解具有良好适用性。 展开更多
关键词 围岩压力 支护反力系数 极限分析 上限有限元 刚体平动运动单元 破坏模式
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