边坡稳定分析的萨尔玛模式及其应用

分析了萨尔玛方法能考虑边坡震动效应的优点和震动效应的表达方法,指出该方法与其他方法的区别。推导了萨尔玛方法在边坡稳定性系数的计算格式,计算程序和方法。利用该方法分析了某公路斜坡在考虑相邻采石场爆破震动时的稳定性系数,并将该系数与不考虑震动因素时的情况进行了对比,二者相差34.3%。表明在分析中,考虑震动因素是必要的,采用萨尔玛方法的分析结果更全面。     

考虑地震力效应的台阶式边坡可靠度分析

在地震多发地区,设计和施工都需要考虑地震力作用对边坡稳定性的影响。针对地震力作用下的台阶式边坡稳定性问题,结合极限分析方法和随机响应面法,建立了一种计算效率较高的边坡可靠度分析方法。首先,利用拟静力法将地震力效应转换为作用在边坡水平方向上的荷载,同时将地震力系数和土体特性均视为随机量;然后基于上限法原理和强度折减法,推导得到考虑了地震力效应的台阶式边坡稳定功能函数;由于该方程表达式是一个隐式函数,因此,利用随机响应面法得到原功能函数的近似显式表达式;最后,通过蒙特卡洛法模拟近似的显式函数,最终计算得到边坡的失效概率。通过工程实例的对比分析表明,该方法的精度与传统的蒙特卡洛方法相当,但是计算过程相对简易高效,可以有效地应用于考虑地震力效应的台阶式边坡可靠度分析。     

基于虚拟试验的边坡失稳概率分析方法

针对边坡稳定性分析中,极限平衡条分法得出的边坡稳定性系数表达式是一个高度非线性方程而导致可靠度计算无法进行的问题,按照复杂结构稳定可靠度求解思路,建立了以条分模式稳定性系数计算作为虚拟试验,以二次多项式为验算点逼近过渡函数,依据基本随机变量分析边坡稳定失效概率的方法。以陈祖煜-摩根斯坦边坡条分模式为例,阐明了在新方法中可靠度指标计算的步骤和精度控制及递归修正的实现过程。采用该方法计算了某公路边坡的失稳概率,并与精确解进行了比较。结果表明:该方法计算结果与精确解的相对误差为4.66%,绝对误差为0.535%,适用于边坡工程的失稳概率分析。     

用遗传算法计算非线性功能函数的可靠度

基于可靠度指标的几何涵义,介绍了遗传算法在岩土工程可靠度分析中的实现过程。应用遗传算法对三维岩体强度Hoek-Brown准则进行了可靠度分析,并用蒙特卡罗法(M-C)法进行了检验。结果表明:遗传算法由于其全局优化的特性,使得它在高次非线性和复杂功能函数的可靠度计算方法比其它方法具有更好的性能。     

青藏铁路多年冻土斜坡路基变形与稳定性分析

通过对青藏铁路安多试验段多年冻土斜坡路基3年变形监测,分析斜坡路基水平位移与竖直沉降的特征：在路基填筑后第一年斜坡路基变形较大,阴阳坡变形存在明显差异,随着斜坡路基趋于热稳定,其变形速率逐渐减小,变形趋于稳定。利用极限平衡理论研究斜坡路基在设置土工格栅和不设置土工格栅两种工况下的稳定性,计算得出其稳定性系数均大于1．2,每年10月斜坡路基稳定性系数最小,设置土工格栅能有效提高斜坡路基的稳定性。     

用响应面法分析装配式公路钢桥的平面结构系统可靠度

对复杂结构进行可靠性分析时,利用传统的结构可靠性分析方法可能会遇到困难,但应用响应面法可以有效地解决问题。本文利用响应面法和有限元程序ANSYS对装配式公路钢桥主桁架的挠度、弯曲应力和压杆失稳进行了可靠度分析,得到各种结构行为下极限状态功能函数的近似表达式,从而求出相应的可靠指标。通过分析计算表明,响应面法是装配式公路钢桥平面结构可靠度分析的有效方法。     

基于二次响应面的震区边坡稳定性可靠度分析

本文在考虑边坡岩体参数非确定的基础上,基于二次响应面的边坡稳定可靠度分析方法,采用快速拉格朗日方法建立了震区岩质边坡稳定性可靠指标计算模型。结合湖南省对口支援四川理县灾后重建项目——理县至小金公路（理县段）路堑边坡,开展了震区边坡稳定性可靠度分析,计算结果表明：二次响应面计算次数远远少于传统蒙特卡洛方法,计算结果满足精度要求;通过对依托工程边坡动力数值模拟的可靠度分析表明,采用二次响应面法计算的可靠度指标Pf=6.861%,采用传统蒙特卡洛方法计算的可靠度指标Pf=5.117×10-2,计算精度较好;最大剪应变增量出现在坡体表面坡腰处,故选择该坡腰处作为边坡安全的控制点,其可靠度最小值为3.1左右,时间出现在16.5 s,可靠度满足设计要求,表明该处边坡整体稳定性较好。     

基于K-L展开的断层-节理边坡随机有限元分析

土性参数的空间变异性和断层-节理的耦合作用,将显著影响边坡工程的稳定性分析。基于K-L展开方法模拟土体抗剪强度参数空间变异性,同时通过强度折减法计算节理岩体边坡的稳定性系数,提出了一种考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析方法。探讨了土性参数的变异性及水平和垂直方向的相关距离对断层-节理边坡随机可靠度的影响。通过与已有研究中均质边坡稳定性对比分析,验证了模型的可行性,并结合现场实际工程进行分析。研究表明：断层-节理裂隙改变了边坡潜在滑移面产状,同时降低边坡的安全系数。边坡失效概率随着土性参数变异系数的增加而增大。忽略土性参数的变异性指标时,会高估边坡的安全系数指标,低估失效概率。土体竖向波动范围显著影响边坡的可靠度,断层-节理对于边坡稳定性的影响远大于土体波动范围。     

岩质边坡滑坡整治中锚杆加固的设计应用

针对某高速公路沿线开挖边坡的滑动受力特点,以岩质斜坡的稳定性分析理论为基础,采用有限元法对施工过程进行了模拟分析;由反分析结果得到了岩体的计算参数,利用锚杆技术对文中的岩石边坡进行了加固设计,并得出了一些有益的体会。     

基于横向分布的简支梁桥结构体系可靠度应用研究

为了能在构件可靠度(失效概率)基础上求出体系的可靠度,寻找构件与系统可靠度之间的关系,提出了一种新的计算分析方法.在已有失效模式的基础上,将体系可靠度的计算分为2个模块,即在最大横向分布影响线基础上对失效系数的计算和在构件可靠度基础上对单梁失效概率的计算.以试验模型为原型,针对梁式桥结构的主要失效模式--主梁的失效,对铰接状况的结构体系失效系数进行了系统的计算,并和常用方法的计算进行了对比.分析表明,本文所提出的通过失效系数来计算主梁结构体系可靠度的方法是可行的,并且通过横向分布影响线计算失效系数,考虑了梁位置的影响,有效的解决横向联系损伤时的体系可靠性.     

边坡稳定概率分析程序及应用

研制了一个边坡稳定概率分析系统。该系统具有参数处理、极限状态方程拟合、边坡轮廓和滑动面剖面绘制、基本随机参数敏感性分析4大功能。给出了上述功能的实现方法及简化了的各功能模块程序流程图。将各模块功能集成系统后，对系统分析结果的准确性进行了验证，表明本系统具有工程实用价值。     

基于层次分析-可拓理论评价岩质岸坡稳定性

为了研究岩质岸坡的安全稳定问题,以云南玉楚高速绿汁江特大桥玉溪岸某岩质岸坡为例,运用层次分析与可拓物元理论相结合的方法,建立边坡稳定性评价物元模型,确定其稳定安全等级。通过层次分析法计算出各评价指标权系数后,结合可拓理论构造出的有序三元组,形成多因素关联度函数,进行模型的物元可拓分析,获取边坡最终的安全分级结果。结果表明：边坡的安全等级为Ⅳ级,处于不稳定状态。同时,运用FLAC3D有限差分软件对边坡进行数值计算,得出安全系数Fs=0.98,为不稳定边坡。两种方法的分析结果一致,进而论证了层次分析-可拓理论评价模型的可靠性,也为岩质岸坡的稳定性评价提供了一种新的决策方法。     

“三高”地区公路边坡岩体质量分级THSMR方法

分析了边坡岩体质量分级常用的SMR，CSMR，TSMR体系特点及适用条件；在此基础上，以TSMR体系为框架，考虑地震荷载对边坡稳定性的影响，引入地震作用系数β，建立了适用于高寒、高海拔、高地震烈度的“三高”地区公路的边坡岩体质量分级体系THSMR；并以乌尉高速公路沿线34个岩质高边坡为例，通过稳定性定量计算，换算出等效RMR值——ESMR，以此为标准值，对比分析了TSMR，THSMR体系评价结果的合理性。结果表明，TSMR值普遍偏大，而THSMR值接近边坡实际稳定状态，后者更为合理。     

小净距隧道围岩整体稳定性的下限分析

小净距隧道围岩的整体稳定性分析,目前分析研究比较少。运用边坡稳定性分析适用的强度折减原理进行评价小净距隧道围岩整体稳定性,以围岩塑性区贯通、位移突变或位移超过规范值与计算不收敛3种方法综合作为围岩失稳破坏的判据。通过计算分析可知在不同的折减系数下塑性区贯通基本与位移突变同步,且早于位移超过规范值及计算不收敛。塑性区贯通为围岩破坏失稳的必要非充分条件,故采用塑性区贯通作为强度折减法判据所得为围岩整体稳定性系数的下限解。利用塑性区贯通作为判据,得到戴峪岭2号小净距隧道围岩整体稳定系数下限值约为2．7,表明该隧道具有足够安全储能。     

岩质边坡稳定性 SVM 预测模型的新型核函数应用

导致岩体破坏的影响因素复杂多样,一般分为几何因素和物理因素。目前针对均质体的岩质边坡物理参数取值方面的研究较多,而关于改进的二折线岩质边坡模型的影响因素分析还处于起步阶段,且寻找能够解决各因素之间非线性关系的分析方法是十分必要的。基于二折线边坡计算模型,引入能够解决高维非线性问题的支持向量机方法,通过重要参数的敏感性分析,提出一种新型的综合核函数,论证该方法在岩质边坡稳定性预测分析中的可行性。通过各因素的敏感性分析可知,关于边坡的几何因素,采用RBF核函数所建预测模型精度较高,Sigmoid核函数适用性较差;关于边坡的物理力学因素,采用Linear核函数所建预测模型精度较高,Polynomial核函数和Sigmoid核函数适用性较差。经核函数矩阵组合得到一种新型综合核函数,并与4种常规核函数进行预测效果对比,结果表明,采用新型综合核函数所得岩质边坡稳定性预测精度最高,绝对误差不超过0.010 3,相对误差不超过2.83%。研究结论可为岩质边坡稳定性分析提供一种新思路。     

某铁矿高边坡稳定性分析

随着采掘工业的不断发展,对高边坡露天采场的设计合理优化,能进一步保证开采的施工安全,还能在减少废石剥离的情况下达到多采矿石的经济效果。对某大型富铁矿高边坡进行现场分析,总结出高边坡出现的几种破坏模式,并用极限平衡法、强度折减法、点安全度法来分析、计算矿山高边坡,结果表明点安全度法不但计算精确,且更直观地反应边坡不同部位的稳定程度。对其中的不稳定边坡,必须采取加固措施。     

路堑边坡模糊随机可靠度研究及工程运用

将边坡稳定的安全系数及搜索最危险滑面计算的安全系数分别作为结构强度和结构荷载，构造边坡可靠性分析的功能函数显式表达式，以此为基础，既考虑岩体力学参数的随机性，又考虑“边坡稳定”这一概念的模糊性，求解边坡模糊随机可靠度。将上述理论运用于海南中线高速公路某半路半桥路基边坡设计中，经过施工期台风季节以及通车运营半年的考验，证明该方法是合理实用的。     

边坡开挖分级对有限元强度折减法计算结果的影响

在边坡开挖稳定性分析计算中,针对开挖分级选取的比较少,而每级开挖深度比较大,经常造成计算结果有一定误差的情况,选用了ANSYS软件,利用有限元强度折减系数法,开展了有限元数值计算。根据具有代表性的实例计算结果可以知,在有限元强度折减法分析边坡开挖时,不同的分级对稳定性安全系数的影响相差可达5%以上。分级越多,稳定性安全系数越大。而塑性应变区域的大小也随着分级的增大有稍微变大的趋势。因此在模拟边坡开挖的计算时,应该有足够的分级,以保证计算结果达到稳定的收敛状态。