地震作用下边坡永久位移分析方法研究

为了了解地震作用下边坡永久位移的变化特点及分布规律，将FLAC3D计算得到的绝对动位移减去山体动位移得出相对动位移，再利用滑动平均法将相对动位移分离出可恢复位移和永久位移。利用该方法对凤凰山边坡工程进行了地震作用下位移分析。通过分析发现边坡永久位移变化曲线存在阈值，当加速度值大于阈值点时永久位移增大，随后趋于稳定，永久位移随时间积累。此外，计算分析所得残余位移分布规律与试验结果较为一致，说明所提方法对边坡动位移的计算和分析是基本合理的。     

基于滑动面深度的地震作用下边坡强度参数反分析

边坡参数反演是获取边坡强度参数的重要手段.与传统的安全系数及位移反分析不同,提出了基于滑动面深度的边坡参数反演方法.基于极限分析上限定理,利用拟静力方法,计算了地震力作用下边坡的外力功率与内能耗散表达式,并结合强度折减法,推导了简单边坡在地震力作用下的安全系数公式.利用优化算法得到边坡的最小安全系数后,可以求出边坡在地震力作用下临界滑动面的方程,得到边坡不同位置的滑动面深度.并利用滑动面深度对强度参数进行反演.计算结果表明,随着地震加速度的增大,边坡的滑动面深度逐渐增大.通过数值计算与工程实例的对比,证明新方法是有效可靠的.     

地震作用下桥台滑移计算方法及应用

针对汶川地震中大量桥台出现局部坍塌,产生永久滑移现象,提出了地震作用下桥台滑移计算方法.传统方法单一采用拟静力抗震稳定性安全系数,并不能准确评定桥台的动力稳定性,为此将桥台滑移地震动力响应分析与稳定系数分析方法相结合,通过采用毕肖普法计算桥台岸坡上潜在滑动面的稳定系数,对其中稳定系数小于1. 25的瞬时超载滑移体,通过时间积分计算潜在滑动体的滑移量.最后结合算例,并通过计算探讨了滑移体各力学参数对桥台地震位移及地震性能的影响.     

基于有限元水平地震荷载作用下土坡稳定性分析

基于GeoStudio有限元软件,分析水平向地震荷载对边坡稳定的影响,借助拟静力法和莫尔-库伦理想弹塑性模型在水平向地震荷载作用下的应力、变形,应用slope/w刚体极限平衡稳定分析程序与sigma/w有限元程序相结合的方法,以有限元矩形单元网格边界组成的锯齿状滑裂面替代传统的圆弧滑动面,对一土坡的稳定性进行了分析。计算结果表明,二者的计算结果相近,且在相同工况下有限元计算安全系数略大于刚体极限平衡法计算安全系数。     

基于地震动力响应的强风化花岗岩公路边坡稳定性分析

针对处于高烈度地震带地区的公路边坡,在进行稳定性分析时地震力是一个重要因素.汶川地震后对地震波传播有了新的认识,即垂直加速度和水平加速度几乎一样大小.针对强风化层花岗岩边坡稳定性的研究,结合动力有限元方法,运用动力时程法分析水平和垂直地震动荷载条件对边坡稳定性的影响.并与具体的工程实例相结合,通过计算结果得到的应力、位移等变化趋势,确定边坡在地震力的作用下的潜在不稳定区域.为了保证坡体上桥桩的稳定,得出边坡受到地震动荷载作用后对桥桩的影响,针对边坡的失稳提出相应的支护措施建议.     

基于数值计算的楔形体稳定性分析方法研究

楔形体稳定性极限平衡分析法被广泛应用于边坡和隧道等工程的稳定性分析,但该方法未考虑到楔形体滑动面上的应力分布不均匀问题。为此,本文根据楔形体数值计算得到的滑动面上应力结果,利用岩体抗剪强度准则计算节点的安全系数,通过求和平均给出了楔形体稳定性分析的点安全系数法。同理,依据传统刚体极限平衡法,对楔形体滑动面各单元的剪力、抗剪断能力进行求和,获得了抗滑稳定整体安全系数即面安全系数。最后,通过对一滑动楔形体考核算例的稳定性计算,说明了本文提出的楔形体稳定性分析方法的正确合理性。     

红岩寺至景阳公路路基边坡稳定性分析

对红岩寺至景阳公路K36+265~+355段路基边坡工程,分别采用二维极限平衡法和三维数值模拟法,从岩土体内部变形和应力的角度出发并结合安全系数大小进行边坡稳定性分析。结果表明:研究区整体已发生变形,变形以垂向沉降和纵向下滑为主;整体土层均受拉应力;存在潜在滑动面,滑面为圆弧形;边坡在正常工况下整体处于稳定状态,在降雨作用下,将形成潜在破坏面。考虑到暴雨天气及升级改造的种种未知因素,需要对此路段加以防护,以免路基滑塌。     

呼-集高速公路高边坡稳定分析

用有限元程序在呼和浩特至集宁高速公路做边坡稳定分析,将应力-应变引入传统的弹塑性力学,根据计算得到的应力场来计算各点的安全系数,在不假定滑动面的情况下,利用安全系数的理论,绘出安全系数等值线图,其安全系数就是边坡的安全系数,从而,理论确定最大的滑动面经检验与实际相吻合。     

不同因素影响下高边坡稳定性评价及防护措施

探讨了降雨和地震作用下高边坡稳定性受影响机理。以典型工程实例为背景,借助有限元软件,建立较为精细的有限元模型,利用静力强度折减法与动力时程法计算得到不同外部条件作用对高边坡稳定性的影响,而后基于分析结果制定防护措施。结果表明:降雨与地震均对边坡稳定性产生了显著影响,安全系数较自重作用分别降低12.3%与25.2%。塑性区的贯通是边坡破坏的必要条件,而非充分条件。高岩质边坡通过微型桩加固后,安全系数提高了33.8%,说明该类防护措施可以有效控制边坡滑动。     

确定边坡潜在滑移面的方法研究

运用极限平衡法在进行边坡稳定性分析时,首先要假定潜在滑移面,这存在一定的主观性。为此,可将极限平衡法和有限元强度折减法结合起来,根据有限元计算的应力和变形计算结果,确定边坡内部可能发生滑移的潜在滑移面,以弥补极限平衡法在滑移面假定上的不足。通过算例,采用塑性位移等值线梯度方向上特征节点位移的突变作为失稳判据,用强度折减弹塑性有限元法计算边坡内的应力和变形,得到假定的潜在滑动面,并用B ishop法计算安全系数。结果表明,用有限元强度折减法寻找潜在的滑移面是可行的。     

冻融循环作用下路基边坡稳定性变化研究

为研究冻融循环作用对路基边坡稳定性的影响,建立了路基变形场及应力场的三维数值计算模型,并应用强度折减法求解路基边坡在冻融循环作用后的安全系数,分析了冻融作用范围内路基应力场和变形场的分布规律,得出冻融循环作用次数与路基边坡安全系数的关系。结果表明:冻融循环会改变路基边坡土体的力学性质,从而影响路基边坡的稳定性。路基边坡受到的冻融循环作用是引起路基病害的直接原因,反复的冻融循环作用将引起路基边坡稳定性的降低。     

路堑土质边坡地震反应动力稳定性分析

基于 Geo-Studio有限元软件,考虑了边坡岩土体材料的动力特性以及地震特性,借助等效线性模型对土质边坡在地震动荷载作用下的应力、变形进行了二维动力反应分析。计算结果表明,在地震波作用下,土质边坡最大水平及竖向动位移均随深度的增加而递减,最大值都出现在坡顶处。采用平均小稳定系数对边坡稳定性进行了评价,并与拟静力法的结果进行了对比分析,证实了水平拟静因子取值范围的合理性。     

凝灰岩类土质边坡地震动力响应分析

以凝灰岩类土质边坡为研究对象,采用数值模拟计算方法对边坡的地震动力响应进行了分析,讨论了泊松比、阻尼比参数取值变化对边坡动力响应的影响.结果表明:地震作用下,水平加速度在凝灰岩类土质边坡中的分布具有明显的折减效应,且随高度衰减;边坡稳定系数随地震时程波动变化,在某个瞬时会小于1.0,但一般不会造成边坡的整体失稳破坏;基...     

顶部堆载作用下边坡变形破坏机理的有限元分析

顶部堆载作用下坡体的应力应变场与天然状态有很大不同。通过建立顶部堆载环境下边坡的有限元模型,运用有限元计算程序对坡角为45°的均质土坡进行了变荷载作用下的变形破坏机理分析。结果表明:以计算不收敛为判据的有限元法计算顶部堆载环境下的边坡稳定性是可行的,安全系数与荷载作用的大小关系具有一定的规律;当堆载作用力超过其极限承载力时,边坡的潜在滑面会向临空面移动,后壁变陡;在堆载作用力下,边坡坡面位移在中部最大,且位移会在破坏时迅速增大,堆载诱发滑坡属于推移式滑坡。     

地震作用下的层状岩质边坡块状-弯曲倾倒解析分析

为了进行地震作用下块状-弯曲倾倒破坏边坡的稳定性评价,基于极限平衡理论,运用逐步分析方法,建立了地震荷载作用下块状-弯曲倾倒破坏的地质力学模型,并推导出了地震荷载作用下块状-弯曲倾倒破坏的解析公式,分析了地震荷载对岩质反倾边坡稳定性和破坏模式的影响。采用边坡几何力学参数、潜在破坏岩块编号及地震影响系数作为稳定分析中的变量,运用MATLAB编写了求解不同变量下的边坡安全系数和破坏模式的计算程序,此外,还将该方法与传递系数法、数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明：随着地震惯性力的增大,边坡稳定性逐渐下降;部分相邻块体的潜在破坏模式不同,滑移破坏和倾倒破坏交叉出现,但随着地震影响系数的增大,整体破坏模式逐渐由倾倒破坏转变为滑移破坏;随切坡角度增加,边坡的稳定性下降,较易发生倾倒破坏;不同地震影响系数下岩层厚度对边坡的影响不同。     

错综复杂山区桥址岩体结构参数及稳定性研究

以地处"三高""四活跃"地质条件下的上坝大桥为例,在对地质条件进行深入分析的基础上,采用现场试验和室内试验的方法,运用Barton模型确定参数,并采用地质条件、有限元分析、SMR、数值模拟等方法对岸坡自然状态、工程状态和地震条件下边坡的稳定性进行了分析。研究结果表明:天然状态下,瑞丽端、保山端岸坡自然稳定坡角分别为39.9°,41.6°,均小于实际坡角;天然状态下,瑞丽端、保山端岸坡的稳定安全系数为2.00、2.20,岸坡均处于稳定状态;桥梁荷载作用下,瑞丽端、保山端岸坡的稳定安全系数为1.60,1.70,岸坡均处于稳定状态。     

开挖卸荷扰动下深埋地下厂房围岩稳定性数值分析研究

猴子岩水电站地下厂房位置地处深山峡谷区,区域地质构造背景较为复杂,并且具有地应力值相对较高,洞室跨度大、边墙高,洞室埋深大等特点。地应力最大值有36 MPa,最大垂直埋深可达660 m。因此,在开挖过程中,岩体卸荷对洞室围岩的稳定性影响较大。选择典型剖面,运用快速拉格朗日差分法(FLAC3D)对地下洞室的分层开挖支护过程进行了数值模拟,对模拟结果进行分析,包括围岩变形场、应力场和塑性区的分布规律,并将模拟结果与现场内观监测资料和微震监测资料进行对比分析。分析表明,围岩变形与内观监测结果较为吻合,同时在围岩应力发生集中的部位,微震事件发生区域性聚集。因此,可以通过数值模拟来预测后续开挖中的围岩变形,为开挖支护施工提供指导。     

基于Hoek理论考虑地震力作用的楔形体稳定性计算分析

Hoek理论是楔形体问题分析及计算的常用理论,它假定各滑面均为平面,以各滑面总抗滑力与楔形体总下滑力的比值来确定安全系数。但传统的Hoek理论未考虑地震力的影响,对需要考虑地震作用的地区其应用受限。基于Hoek理论采用极限平衡法的分析原理,将地震对楔形体的作用力纳入Hoek理论,从而得到一个考虑地震作用下楔形体稳定性的计算方法,并应用在临岳高速公路边坡的稳定性分析上,与实际情况吻合,说明推导的计算方法是正确的。