震裂边坡的降雨稳定性研究

震裂边坡在地震灾区分布较广,是规模较大的潜在灾害,其在雨水下渗等外界影响因素的作用下稳定性可能会发生较大的变化.针对不同的裂缝位置、裂缝深度以及考虑是否灌水,运用ABAQUS大型有限元软件,开展均质土震裂边坡的降雨稳定性分析.结果揭示了上述不同情况下的震裂边坡在降雨中的变形破坏和稳定性变化的规律,为类似边坡的分析评价及工程治理提供借鉴.     

地震作用下排土场堆渣体稳定性分析

拟静力法是最早用于分析地震作用边坡稳定性的方法之一,在工程上应用广泛。文中采用拟静力法＋极限平衡法来分析排土场在堆载过程中的稳定性,地震作用下排土场的稳定性是随排土场的堆载高度线性降低的,且水对排土场稳定性的影响也不可忽视,在排土场建设施工中应重视排水工作。     

大圆筒结构倾覆的有限元模拟

采用有限元方法来分析单排大圆筒结构在波浪荷截作用下的倾覆,对不同埋深、不同径高比的大圆筒结构在波浪荷载作用下的转动进行了比较.计算结果表明,埋深的增大有利于该结构的抗倾覆稳定,而高度-直径比的增大则对该结构的抗倾覆稳定不利;高度-直径比较小时,埋深对结构转角发展的影响较小.     

临近桩基础吊装作业的影响分析

针对吊装作业引起的超载对临近桩基础的影响问题，进行吊装作业稳定性和桩基础受力分析。采用经验公式计算吊装稳定性，并对桩身受力情况进行有限元分析。结果表明，吊装作业稳定性系数、桩身受力、桩顶水平和竖向位移均满足相关要求；吊装工况下荷载大于设计值，桩基础受力和位移虽然符合规范要求，但内力和位移明显增大，应复核超载对结构安全的影响。     

渗流和不良地质条件对江河岸坡稳定性的影响

针对渗流和不良地质条件对江河岸坡稳定性的影响,分析土的渗透系数随围压变化、土的饱和密度随围压变化、土的抗剪强度随含水率及浸泡时间变化的规律,构建渗流破坏的非稳定数值模型,探究岸坡裂缝、河水对岸坡的软化作用、降雨入渗对岸坡的安全系数的影响。结果表明:单个因素影响下,降雨入渗对岸坡的稳定性影响最大,安全系数可降低9. 9%,其次是河水浸泡表层土的软化作用的影响(2. 8%)和表层土裂缝的影响(1. 9%);在3个因素的综合影响下,岸坡的安全系数降低10. 4%～20. 8%;土水耦合计算结果显示在3个因素的综合影响下,岸坡的安全系数降低11. 3%～21. 5%。     

降雨条件下胀缩性裂隙边坡稳定性研究

以某胀缩性裂隙边坡为例,基于非饱和土力学理论,利用有限元方法,对降雨入渗条件下胀缩性裂隙边坡稳定安全系数进行计算和分析,研究了裂隙的位置、深度和降雨的强度对胀缩性裂隙边坡稳定的影响规律.研究表明:裂隙位于坡面边坡稳定性最低,位于坡顶次之,位于坡脚偏于安全;整个降雨过程中边坡稳定安全系数随着裂隙开裂深度增大而逐渐降低;边坡稳定性随着降雨强度的增加显著降低,但随着降雨的持续,边坡安全系数趋于稳定.     

悬索桥与稳定性悬索桥实验对比分析

本文对普通悬索桥和稳定性悬索桥在集中荷载、均布荷载和偏心荷载作用下的力学性质进行实验比较分析。首先建立一座普通悬索桥模型和与之相对应的稳定性悬索桥,进行多种工况下的静力学实验,对其进行挠度和角度的测量。随后,研究了反张索索力的增大和反张索线型的变化对稳定性悬索桥的影响。通过实验结果的比较分析,发现稳定性悬索桥的抗垂向弯曲能力和抗扭能力比之普通悬索桥有显著提高。     

远破波大波高波浪作用下沉箱抗浪稳定性验算

岸壁码头施工中,沉箱受波高为13.62 m的远破波作用极其罕见,在如此大的波高下,沉箱受波峰压力和波谷压力作用,对沉箱的稳定性影响非常大。为提出合理的方案解决该问题,通过受力分析、计算、物模试验相结合的方法,对烟台西港区一期工程C6,C7,C8沉箱,进行了抗滑和抗倾覆稳定性计算,结果和物理模型试验结果相吻合。利用土力学原理,对远破波大波高作用下的已安装并回填的沉箱,可以通过沉箱背后土压力和孔隙充砂增重相结合的方案,利用土压力抵抗波浪力作用的方法,达到沉箱抗滑和抗倾覆稳定性的要求,确保工程的施工安全。     

汉江雅口航运枢纽管袋砂过水围堰稳定性分析*

雅口航运枢纽二期围堰是采用河砂填筑、管袋砂护坡、复合土工膜防渗、土工布反滤、丙纶布防冲的新型复合结构，过水条件下易诱发围堰失稳问题。以试验数据为支撑，从渗流、应力变形、稳定性角度分析复杂工况下围堰稳定安全性，对比土工布、丙纶布与管袋砂层间稳定性。结果表明：围堰过水对坡脚处渗透梯度影响明显，加固后可增强局部抗渗透破坏的能力；过水条件对围堰基坑侧边坡稳定最不利，加固后应力变形、整体稳定性满足规范要求；丙纶布与管袋界面摩擦作用小，存在层间滑动的可能，在丙纶布与管袋砂间布置土工布可有效提高层间稳定性。经2021秋季汉江特大洪水考验，围堰在挡、过水工况下均能稳定安全运行。     

国内外主要抗震规范重力式码头结构地震作用对比

重力式码头是我国分布较广、使用较多的一种码头结构形式,其依靠结构本身及其上面填料的重力来保持自身抗滑移稳定和抗倾覆稳定。对于强震区的重力式码头,除承受施工和使用过程中的一般静力作用外,还要承受地震产生的惯性力、动土压力、动水压力等作用。特别是水位较高时重力式码头墙身后的回填土处于饱和状态,强烈的地震作用会产生超孔隙水压力。因此,重力式码头的抗震设计非常重要。对比了国内外主要抗震规范重力式码头的地震作用。针对北非某拟建港区重力式码头,采用我国的《水运工程抗震设计规范》与PIANC《抗震设计指南》,对比分析地震工况下设计高水位时码头稳定性。     

基于变位方法的无底大圆筒结构稳定性研究

新型的无底大直径圆筒结构以其可直接嵌入地基而无需开挖的优势,在港口工程中得到广泛应用。但由于设计中采用经典的水工结构的稳定计算模型,导致一些实际工程出现了失稳破坏。基于沉入式大圆筒的工作机理,文中对传统稳定计算模型中结构倾覆转动点仅在基底的假设进行了改进,建立了吻合无底大圆筒结构并同时考虑水平位移、竖向位移、转角以及结构倾覆转动点随埋置深度变化的稳定性计算模型,基于临界破坏的模式,推导出了大圆筒的变位方程。该方程可以求得具体工况下竖向位移、水平位移、转角以及倾覆点高度。通过算例及工程实例验证了该模型的正确性及可行性。     

恶劣海况下拼装式机库受力和绑扎加强研究

为便于在动员民船上快速加装,某型直升机机库采用集装箱拼装结构。针对恶劣海况下机库的整体稳定性和安全性问题,研究通过采用绑扎的方式进行加强。本文首先分析了组成机库的单个集装箱、机库侧壁等组件在非绑扎和绑扎状态下的受力与变形;然后输入恶劣海况下的极端工况数据进行计算,结果显示机库部件受力和变形将对机库安全造成不利影响,应进行绑扎加强;最后通过绑扎后机库整体稳定性和抗侧力计算,结果显示机库整体和侧壁的受力可完全被绑扎杆拉力抵消,绑扎加强能够提高机库的安全性。     

恶劣海况下拼装式机库受力和绑扎加强

为便于某型直升机机库在动员民船上快速加装,对其采用集装箱拼装结构。针对恶劣海况下机库的整体稳定性和安全性问题,研究采用绑扎的方式对其进行加强。分析组成机库的单个集装箱、机库侧壁等组件在非绑扎和绑扎状态下的受力与变形情况;输入恶劣海况下的极端工况数据进行计算,结果显示,机库部件受力和变形会对机库的安全性造成不利影响,应对其进行绑扎加强。对绑扎后的机库进行整体稳定性和抗侧力计算,结果显示,机库整体和侧壁的受力可完全被绑扎杆拉力抵消,对机库进行绑扎加强能提高其安全性。     

双排桩结构在滩海软基中的受力特性研究

研究了双排桩在滩海陆岸平台中的应用。根据弹性抗力杆件有限元法,采用数值计算软件ANSYS,分析了双排桩结构在不同的工况下的受力特性及双排桩的刚度、入土深度对结构内力和变形的影响。研究结果表明,双排桩在滩海软土地基上有很好的适用性,双排桩入土深度对结构的整体稳定性有很大的影响。桩身刚度的提高在一定程度上可以减少双排桩的水平位移,但桩基直径增加到临界极限后,双排桩出现近似刚体的运动,这种情况对软土地基受力状态是不利的。     

阳汉线跨越塔桩基对堤防防洪安全的分析评价

采用弹塑性有限元接触分析方法研究了阳逻电厂～汉口变500kV输电线路跨越塔在水平荷载、竖直荷载及其组合荷载作用下,桩基承台及桩基与土体的裂缝开展及分布规律;同时,采用二维及三维有限单元法分析了跨越塔基础土层渗透坡降及渗流场分布规律;在此基础上,采用极限平衡分析方法研究了地下水作用情况下,跨越塔基础堤防背水坡的抗滑稳定性.通过系统分析跨越塔工程对堤防安全的影响,表明阳汉线跨越塔工程满足堤身抗滑和渗透稳定的要求,对堤防防洪影响不大.     

硬岩中倾顺层斜坡变形特征和破坏机理

顺层岩质斜坡是极易失稳、危险最大并且工程地质问题最多的边坡。因此顺层岩质斜坡的稳定性和处理措施对于工程的建设极为重要。深入调查了某斜坡所在区域的地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件,分析斜坡的岩体结构特征,建立斜坡的地质模型,并运用数值模拟软件UDEC对斜坡进行模拟,模拟出斜坡的变形破坏特征。通过分析得到该斜坡的变形破坏机理。研究结果表明,由于岩体受到长期的风化作用,在一定的深度范围内,风化张拉裂隙十分发育,并且具有粉质黏土充填,从而大大降低了抗剪强度,这是影响中倾角顺层斜坡产生变形破坏的控制性因素。研究硬岩中倾顺层斜坡的变形破坏机理对其他类似工程的稳定性评价及治理措施提供参考。并证明离散单元法是对顺层岩质斜坡进行数值模拟的十分有效方法。     

挡土墙被动土压力分布与被动侧压力系数

采用库仑土压力理论假设:挡土墙被动土压力是由墙后填土在被动极限平衡状态下出现的滑动楔体产生,在该滑动楔体上沿竖向取水平薄层作为微分单元体,通过作用在单元体上的水平力、竖向力和力矩平衡条件,建立挡土墙被动土压力强度的一阶微分方程,给出了被动侧压力系数、被动土压力强度、被动土压力合力和被动土压力合力作用点的理论公式,并分析了被动极限平衡状态下填土内摩擦角和墙背摩擦角对被动侧压力系数、被动土压力强度、被动土压力合力、被动土压力合力作用点和抗倾稳定性的影响。结果表明,随着填土同墙背间摩擦角增大,被动侧压力系数K值和被动土压力合力作用点高度减小,水平被动土压力合力增大,水平被动土压力合力对墙底的合力矩保持不变。     

伶仃洋大桥东锚碇筑岛围堰冲刷试验研究

深中通道伶仃洋大桥为主跨1 666 m的三跨钢箱梁悬索桥,其东锚碇为海中重力式锚碇,采用水中筑岛+地连墙支护的施工工艺,筑岛结构为“锁口钢管桩+工字型板桩+平行钢丝索”组合式围堰结构,筑岛直径150 m,由于筑岛面积较大且施工区域台风频发等特点,受海域水动力的影响局部会发生严重的冲刷和淤积,产生施工风险。通过多工况冲刷模型对比试验和有限元计算,结果表明：回填砂能够有效减小河床的冲刷,回填碎石的起动流速大于平均流速0.6 m/s下的围堰局部最大流速0.91 m/s,不易受水流力的影响;同时先施工上、下游侧,再施工顺水流两侧的施工顺序能够将大部冲刷面积限制在筑岛围堰外侧,能够有效地保障围堰内抛填质量,成岛后在外围施工20 m膜袋砂的防护结构作为抗台储备时,防护外的实际冲刷深度控制在5 m左右,围堰结构稳定、防护结构形式安全可靠。