高陡加筋边坡离心模型试验与数值分析

为实现增大堆场面积、减小弃方外运、美化港区环境、节约工程投资的目的,针对长江上游重庆果园港二期工程陆域堆场形成,提出采用37.5 m的高陡加筋边坡设计方案,通过离心模型试验与数值分析相结合的技术路线,分析和研究了现有2#和6#加筋边坡设计断面对应的有、无加筋边坡断面以及变换坡率、变换填料等条件下边坡的稳定性,优化设计和指导施工。     

高陡填方边坡加筋设计

以重庆港果园作业区二期扩建工程6号高陡填方边坡设计为例,介绍如何结合地形、地质和占地条件,以极限平衡理论为基础采用Bishop方法对不同坡率、填料的高陡填方加筋边坡进行稳定性分析,并据此拟定经济实用的设计方案,然后通过离心模型试验对拟定方案的安全性进行验证后确定设计方案,最后通过施工期监控量测结果来检验设计方案的安全可靠性,以期为港口陆域工程和道路工程高陡填方边坡治理提供切实可行的借鉴方法。     

码头沉箱变形的离心模型试验和数值分析

以某重力式码头沉箱结构为研究对象，进行了基于此码头的两种方案的离心模型试验，研究了不同条件下重力式码头的变形情况；利用非线性有限元程序ABAQUS，建立了挡土墙．砂垫层．地基体系固结问题的数值模型，然后分别以典型重力式码头的离心模型试验和工程原型为计算对象，以离心加速度增长和码头高度增长为加荷方式，对离心模型试验过程和码头的施工过程进行了数值模拟。综合对比了多种条件下码头和地基的变形情况，并探讨了地基土模量、淤积土的开挖深度对变形的影响，分析了施工过程中和竣工后的超静孔隙压水压力的变化和变形规律。     

半潜式钻井平台承载力极限状态设计

以半潜式钻井平台为研究对象,研究承载力极限状态设计方法的应用。文中首先介绍了承载力极限状态、分析方法、强度衡准;然后基于非线性软件ABAQUS,以加筋板架为研究对象,对其极限强度有限元数值仿真的分析方法、初始变形影响、结果分析技术等进行研究,总结形成数值仿真分析技术。在此基础上,分析半潜平台结构模型、载荷模型、边界约束等,研究目标平台在横向分离、纵剪、纵扭三种变形模式下的极限承载力及变形模式;分析等效模型、加筋模型对计算结果、计算效率的影响,提出半潜式平台极限强度工程化数值分析技术。最后,基于部分安全系数准则提出完整半潜式平台结构极限强度衡准,并对目标平台进行评估;总结形成半潜式钻井平台基于承载力极限状态的结构设计技术。     

局部软弱夹层对挡泥坝稳定性的影响分析

以大连某填海造地工程为例,研究了局部软弱夹层对挡泥坝边坡稳定性的影响规律。通过现场地勘判定软弱夹层位置,采用数值分析方法建立挡泥坝模型,基于极限平衡理论讨论了局部软弱夹层对软基上挡泥坝稳定性的影响。分别采用瑞典圆弧法、简化毕肖普法、摩根斯坦-普瑞斯法,对比分析边坡坡比对挡泥坝稳定性安全系数及最危险滑弧位置的影响。分析结果显示,最危险滑弧会经过软弱夹层,使得挡泥坝稳定性显著降低,边坡坡比会对滑弧深度产生影响,不同的边坡稳定性计算方法得到的安全系数具有良好的一致性。研究表明,清淤不彻底会显著影响挡泥坝的边坡稳定性,对坝后吹填作业产生严重隐患,应该给予足够重视。     

土工织物加筋垫层稳定性作用分析

分析讨论了土工织物加筋垫层稳定性作用机理,总结了目前加筋垫层稳定安全系数计算方法,并采用原规程法和规范中的新方法对一项现场足尺破坏试验和5项海堤工程实例分别进行了计算分析,结果表明:土工织物加筋垫层可以约束堤体和地基土的侧向变形,减少地基的沉降和不均匀沉降,提高边坡的整体稳定性。采用分担系数的方法计算边坡稳定与实际结果较为吻合。     

岸堤边坡地震反应影响的有限元分析

选取库区的岸堤边坡开挖锚固工程,结合1976年天津地震波曲线,采用有限元数值模拟的方法计算边坡的稳定性及其地震相应的规律,并使用有限元强度折减法计算了岸堤边坡的安全系数K值.     

边坡稳定性影响因素数学模型的研究

在分析边坡稳定影响因素的基础上,提出了判别边坡稳定影响因素敏感性的逐步回归的分析方法。以模型计算和逐步回归分析为手段,通过计算机程序和数理统计分析来评价边坡稳定影响因素的敏感性。通过对12例工程边坡主要参数进行逐步回归分析,提出了影响边坡稳定安全系数的影响因素敏感性的大小并讨论了逐步回归分析方法的有效性。     

舰船甲板钢质夹层结构设计

金属夹层结构在稳定性、抗爆抗冲击等方面具有良好的力学性能，在舰船领域有广阔的应用前景。为进一步研究夹层结构在轮印载荷下的应力特征，以特定单层甲板加筋板架结构为原型，设计相应的I型夹层结构作为研究对象，采用数值仿真进行分析，并通过缩比模型试验对计算结果进行验证。在此基础上，进一步研究夹层结构上下铺板厚度、芯层腹板厚度、高度和间距等参数变化对夹层结构强度和刚度的影响，提出相关建议，为舰船甲板夹层结构的设计和模型试验等提供参考。     

船闸闸首有限元模型土体指标取值的离心模型试验

以南水北调东线工程京杭运河八里湾船闸上闸首为原型,通过离心模型试验研究得到闸首结构在完建期工况下的结构变形以及地基反力,并依据离心试验的缩尺模型建立闸首有限元分析模型,采用参数反分析的方法拟定土体的弹性模量并进行有限元分析。将计算结果与离心模型试验值进行对比分析后得到土体指标在有限元软件中的最合理取值,可为类似地质条件的工程设计提供理论参考。     

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。     

船闸深基坑开挖对桥桩边坡应力的影响

为研究某船闸基坑开挖对桥梁桩基边坡应力的影响,进行了土工离心模型试验,分析得到了基坑开挖越深桩两侧土压力的差值越大、桩顶水平位移也随之增大的结果。采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,计算结果表明:基坑开挖过程桥桩朝基坑方向产生水平位移,右侧桩身受拉越来越明显,桩身应力及弯矩数值也越来越大,最大拉应力值达到了3. 61 MPa,大于桩体混凝土抗拉强度标准值。采取了开挖桩体右侧的上部土体反压在坡脚并结合排桩支护的加固措施,取得了良好的加固效果。     

半刚性水泥搅拌桩软基加固三维数值模拟

半刚性水泥搅拌桩加固处理的海堤软基沉降计算等问题基本以复合地基法为主。为对比分析复合指标与实体桩计算结果的差异,结合某斜坡式海堤工程实例,以岩土有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,分别采用实体桩及复合指标建立水泥搅拌桩海堤软基加固稳定性分析的空间弹塑性有限元数值模型。结果表明,实体桩模型能够较清晰地模拟出桩间土体的"土拱"效应、桩头平面处桩土间的沉降差,以及水泥搅拌桩对于桩间土体的"约束"作用,更为真实地反映软土地基的位移及应力分布情况。分析成果对类似工程以及半刚性桩加固处理软基的数值模拟计算具有一定的参考意义。     

河床演变导致码头岸坡变形滑移的分析与防治

绝大多数内河码头在建成使用初期岸坡处于稳定状态,但在水流作用下岸坡前沿河床地形可能随时间发生改变,导致岸坡变形滑移使码头结构发生变位甚至随岸坡发生整体滑移。结合某工程实例,分析该高桩码头岸坡因河床演变导致变形并使码头结构发生变位的主要原因,研究使该码头岸坡恢复稳定的工程措施,并总结因河床演变导致码头岸坡变形滑移的预防和整治措施。     

缓坡海岸平均沿岸流实验研究与数值模拟

沿岸流研究对海岸工程具有重要的应用价值。为了更深入地研究沿岸流特征,文章对1∶100和1∶40两个较缓坡条件下的沿岸流进行了实验研究,弥补了现有实验研究主要针对较陡坡情况,不具有代表性的弊端,并通过数值模拟进一步阐述了缓坡情况下的平均沿岸流不同于陡坡情况下的物理机理。主要特色与创新有：第一、通过物理模型实验研究发现了1∶100坡度地形条件下存在不同于1∶40坡度情况下的平均沿岸流速度分布特征：前者海岸一侧平均沿岸流分布呈下凹趋势,而后者呈上凸的趋势。第二、通过平均沿岸流数值模型对1∶100和1∶40缓坡沿岸流的不同特征进行数值模拟,找出了影响平均沿岸流速度剖面特征的主要因素为破波带内波高分布和水底摩擦力表达式的选取不同,且对后者更为敏感。1∶100坡度海岸沿岸流速度剖面可由水流型水底摩擦力来计算出,而1∶40坡度海岸沿岸流速度剖面可由波浪型水底摩擦力来计算出。第三、在此基础上进一步给出了缓坡情况下二次破碎波高和波浪增减水的分布特征。     

新型生态护坡结构物理模型动床试验研究

近年来长江中下游实施了一系列生态护坡工程项目,具有很强的生态功能.基于保护长江中下游岸坡稳定性及为水生动植物提供良好生存环境的目标,提出新型生态护坡结构.通过物理模型动床试验观察新型生态护坡结构对不同类型岸坡的保护效果,分析不同类型岸坡冲淤变化机理.观察不同水流入射角度对弯曲河道岸坡稳定性影响,针对不同类型岸坡提出合理...     

杭－甬天然气管道沿线某高边坡稳定性分析与加固方案评价

基于弹塑性有限元和极限平衡理论,研究并评价杭-甬天然气输气管道沿线某高边坡的稳定性,并分析结构面的强度和工作环境对边坡稳定的影响。研究表明：该边坡目前处于蠕滑状态,如遇强降水时将发生急剧滑动;边坡排水和注浆补强皆能改善坡体内应力状态,提高边坡的安全储备,特别是两种方法同时采用可使边坡安全系数达1．61;然而,要消除边坡后缘坡面的拉张破坏必须增加其它工程措施。研究结果为合理选择边坡加固方案和后续的安全监测提供了很好的依据。     

降雨入渗对边坡稳定影响的数值模拟研究

根据粉细砂边坡的饱和一非饱和强度与渗流理论,通过数值模拟方法研究降雨入渗对边坡稳定性的影响。数值模拟结果揭示了对边坡变形和破坏的作用机理,表明降雨是诱发滑坡的关键因素之一;粉细砂边坡在无降雨时基本处于稳定状态,连续性降雨使边坡土体的含水量显著增加,坡脚部位饱和区内的基质吸力减小并出现塑性区,随着降雨历时延长,饱和区逐渐扩展至边坡土体中部,塑性区逐渐扩展直至贯通而发生滑坡;在长期低强度降雨条件下边坡较易发生深层滑动,强降雨时边坡更易发生浅层滑动。该研究提出了降雨条件下边坡的稳定性分析供一般的技术思路,可供边坡失稳预警和滑坡防治参考。