層狀巖體邊坡整體安全系數(shù)數(shù)值求解方法對比分析

為研究坡腳位移與邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的關(guān)系,利用abaqus有限元分析軟件,建立邊坡有限元模型,結(jié)合抗剪強度折減法,在改變坡頂均布荷載的情況下分別計算相應(yīng)的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù),并在坡腳范圍內(nèi)選取3個點進(jìn)行位移觀測。觀測結(jié)果表明:3個觀測點各方向的位移均隨安全系數(shù)的減小而非線性地增大,各點x方向位移的變化幅度比y方向大,各點y方向位移在安全系數(shù)降低至1時均表現(xiàn)出下降趨勢。

為了給安全系數(shù)和滑坡概率的相互轉(zhuǎn)化提供理論依據(jù),分析滑坡影響因素與安全系數(shù)、滑坡概率的函數(shù)關(guān)系,得出安全系數(shù)與滑坡概率之間的函數(shù)關(guān)系。采用極限平衡法分析滑坡影響因素與安全系數(shù)的函數(shù)表達(dá)式;應(yīng)用邏輯回歸模型分析滑坡影響因素與滑坡概率間的函數(shù)關(guān)系;結(jié)合贛南38個離子型稀土礦邊坡實例,應(yīng)用spss軟件,求解各邊坡的滑坡概率,并得出滑坡概率和安全系數(shù)的擬合函數(shù)。選取10個邊坡實例,同時采用邊坡安全系數(shù)工程規(guī)范對擬合函數(shù)進(jìn)行檢驗,結(jié)果表明了函數(shù)關(guān)系的準(zhǔn)確性。

邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)求解格式的分類統(tǒng)一

采用正交分析法將影響邊坡穩(wěn)定因素：粘聚力、內(nèi)摩擦角、變形模量、泊松比、剪脹角進(jìn)行水平組合，進(jìn)行各因素敏感性分析。以強度折減法為依據(jù)得出各因素的敏感性大小為：內(nèi)摩擦角>粘聚力>變形模量>剪脹角>泊松比；泊松比在一定程度上影響強度儲備的發(fā)揮，當(dāng)泊松比取0.2時，強度儲備發(fā)揮最大，超過或者不足該值強度儲備都不能充分發(fā)揮；變形模量和剪脹角之間有交互作用.

以土體應(yīng)力狀態(tài)計算邊坡安全系數(shù)的方法——土坡的穩(wěn)定分析一直是沿著條分法的思路發(fā)展的。由于對土體應(yīng)力狀態(tài)條件的忽視和條分法本身的缺陷，使得條分法得到的安全系數(shù)在工程中的應(yīng)用面臨激烈的挑戰(zhàn)。土體不同條件下的應(yīng)力狀態(tài)表現(xiàn)為‰效應(yīng)和變化，它對坡體的...

邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)是研究邊坡穩(wěn)定性定量評價的主要依據(jù)之一,其計算正確性對于預(yù)防滑坡具有重要意義.首先通過泰勒分析法,找出不同坡度下土坡體最危險滑動面,運用瑞典圓弧條分法計算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù);然后運用有限元重度增加法通過adina軟件求出坡體的安全系數(shù);最后通過兩種不同方法的計算結(jié)果進(jìn)行對比,再結(jié)合工程實例,通過adina分析結(jié)果與前人分析所得結(jié)果進(jìn)行對比,表明了基于adina有限元計算軟件對于求解邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的有效性.

本文采用基于flac3d軟件的數(shù)值模擬方法,對粵贛高速公路k3邊坡工程錨桿的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了全長粘結(jié)式錨桿的荷載傳遞機理;根據(jù)運用基于自發(fā)布里淵背向散射原理(botdr)的分布式光纖應(yīng)變傳感技術(shù)對錨桿的軸向應(yīng)變進(jìn)行的監(jiān)測數(shù)據(jù),分析了工程錨桿的變形特征。數(shù)值模擬與實測數(shù)據(jù)的對比分析表明,模擬曲線與監(jiān)測曲線反映的工程錨桿的變形特征具有較高的一致性,驗證了應(yīng)用flac3d有限差分軟件模擬錨桿-框架體系應(yīng)力應(yīng)變特征的合理性,以及基于botdr的錨桿應(yīng)變分布監(jiān)測的可行性。

邊（滑）坡工程設(shè)計中安全系數(shù)的討論——關(guān)于滑坡的治理的理論　　不同的安全系數(shù)定義引起邊（滑）坡的穩(wěn)定安全系數(shù)　　與滑坡推力值不同　　造成邊（滑）坡設(shè)計的混亂?！　〕d儲備安全系數(shù)相當(dāng)于折減粘聚力c值的強度儲備安全系數(shù)?！　∏蟀踩禂?shù)兩種...

邊（滑）坡工程設(shè)計中安全系數(shù)的討論——不同的安全系數(shù)定義引起邊（滑）坡的穩(wěn)定安全系數(shù)與滑坡推力值不同造成邊（滑）坡設(shè)計的混亂?！　“凑諅鹘y(tǒng)的計算方法采用目前國際上使用的強度儲備安全系數(shù)是較合理的，也符合邊（滑）坡受損破壞的實際情況，建議一般...

邊（滑）坡工程設(shè)計中安全系數(shù)的討論——不同的計算方法,邊坡的安全系數(shù)定義不同?！　O限平衡法　　　　有限元強度折減法　　有限元法　　有限元超載法　　不同的安全系數(shù)定義引起邊（滑）坡的穩(wěn)定安全系數(shù)　　與滑坡推力值不同　　造成邊（滑）...

本言語在剛體極限平衡原理的基礎(chǔ)上,把概率理論、蒙特卡絡(luò)原理以及計算機模擬技術(shù)引入到邊坡穩(wěn)定分析計算中,充分地考慮、合理解決自然巖質(zhì)邊坡中多種不確定因素以穩(wěn)定的影響。從而能對巖質(zhì)邊歧的穩(wěn)定性作出更為科學(xué)的評判。并且,可以通過研究巖質(zhì)邊坡中某些民邊坡可靠度的關(guān)系對邊坡的施工、設(shè)計等進(jìn)行咨詢和指導(dǎo)。

依據(jù)非飽和黃土抗剪強度隨土壤質(zhì)量含水量的變化關(guān)系,采用morgenstern-price法,分析了黃土邊坡不同邊坡高度、不同體積含水量情況下邊坡安全系數(shù)的變化規(guī)律,并進(jìn)一步研究了降雨對黃土邊坡安全系數(shù)的影響。結(jié)果表明:邊坡安全系數(shù)隨邊坡高度和體積含水量(以土壤飽和度反映體積含水量的變化)的增大而減小,安全系數(shù)=1.5是邊坡安全系數(shù)隨邊坡高度、土壤飽和度變化的臨界值,對于本研究中的邊坡模型,1m邊坡高度變化與1百分點體積含水量變化對安全系數(shù)的影響相近；降雨過程中,安全系數(shù)隨降雨歷時增加而降低,安全系數(shù)變化速率與雨強成正比,雨強越大,安全系數(shù)隨降雨歷時減小得越快。

考慮到邊坡穩(wěn)定性分析的隨機性與全局性,采用統(tǒng)計學(xué)極大似然估計法所得經(jīng)驗公式估算某工程邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù),并與常規(guī)極限平衡法進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明兩種方法的計算結(jié)果較為接近。

第26卷第12期巖石力學(xué)與工程學(xué)報vol.26no.12 2007年12月chinesejournalofrockmechanicsandengineeringdec.，2007 收稿日期：2007–04–28；修回日期：2007–07–31 基金項目：國家自然科學(xué)基金重點項目(50439030)；十一五國家科技支撐計劃項目(2006bab04a06) 作者簡介：李海波(1969–)，男，博士，1988年畢業(yè)于鄭州工學(xué)院水工專業(yè)，現(xiàn)任研究員，主要從事巖石動力學(xué)方面的研究工作。e-mail：hbli@whrsm.ac.cn 地震荷載作用下順層巖質(zhì)邊坡安全系數(shù)分析 李海波 1 ，肖克強 1，2 ，劉亞群 1 (1.中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點實驗室，湖北武漢430071； 2.廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計研究

墊層料是面板堆石壩上游坡面及其防護(hù)層施工的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過對面板堆石壩墊層區(qū)上游坡面碾壓與防護(hù)施工方法的比較分析,總結(jié)得出混凝土面板堆石壩墊層區(qū)上游坡面碾壓與防護(hù)采用的最佳施工方法。

粒子群優(yōu)化復(fù)合形法求解復(fù)雜土坡最小安全系數(shù)——為提高復(fù)合形法的尋優(yōu)成功率，對初始復(fù)合形以及第一次出現(xiàn)“最壞點映射失敗”之復(fù)形的頂點進(jìn)行變異粒子群優(yōu)化算法操作，搜索得到較優(yōu)解，并替換掉當(dāng)前復(fù)形中的一個頂點。利用最大復(fù)形中心距替換準(zhǔn)則，產(chǎn)生新的復(fù)...

雜填土邊坡在堆積之后不采取必要的加固措施,很容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害。預(yù)應(yīng)力錨索作為一種新型的邊坡支護(hù)手段,在邊坡加固邊坡取的較好效果。以預(yù)應(yīng)力錨索的錨固傾角為控制對象,借助二維有限元軟件,對采用預(yù)應(yīng)力錨索加固的雜填土邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬分析,結(jié)果表明：在地下水位埋藏較深、高地下水位、降雨入滲以及地震情況四種工況下,伴隨著錨固傾角的增大,邊坡安全系數(shù)先是增大,然后開始減小。綜合分析考慮多種工況下的計算結(jié)果,當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨索錨固傾角在26°左右時,加固后的邊坡安全系數(shù)相對較大,加固效果相對較好,為后期工程設(shè)計提供一定的參考依據(jù)。

道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)法、蒙德法和事故后果模擬分析法是石化領(lǐng)域常用安全評價方法.本文從評價范圍、資料準(zhǔn)備、過程復(fù)雜程度和預(yù)期效果四個方面進(jìn)行分析對比,找出優(yōu)缺點,并給出常用安全評價方法的使用建議.

基于flac3d軟件對平朔礦聯(lián)井工業(yè)廣場北幫邊坡進(jìn)行了穩(wěn)定性分析,計算邊坡安全系數(shù)為1.09,小于規(guī)范要求值,結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查可以判斷為邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài),本身安全儲備不足.研究采用預(yù)應(yīng)力錨索加固邊坡,采用不平衡系數(shù)法求解邊坡滑坡推力,確定錨索設(shè)計軸力、錨索根數(shù)和型號、錨固段長度計算、錨索傾角和布置.研究發(fā)現(xiàn):加固后邊坡安全系數(shù)為1.46,超出規(guī)范要求值1.2;從剪應(yīng)變增量云圖中可以發(fā)現(xiàn),邊坡中部臺階拐角處發(fā)現(xiàn)破壞區(qū),可以對錨索加固位置進(jìn)行優(yōu)化處理.

以白河縣獅子山滑坡治理工程為例，提出了兩種對比治理方案，方案一是以抗滑樁加擋墻為主，方案二是以刷方加擋墻為主。通過對兩種方案的經(jīng)濟(jì)性、施工技術(shù)及環(huán)境影響等方面的對比分析，結(jié)果表明，方案一的安全性能和治理效果都具有較大的優(yōu)越性，對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境影響較小，因而將方案一作為優(yōu)先推薦方案。

對cb80-65-125型船用冷卻泵建立三維物理模型,采用fluent提供的標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型,simplec算法,模擬分析了泵14個工況點的內(nèi)部流場,預(yù)測出性能變化情況,與試驗結(jié)果相比較,得出各個性能參數(shù)的誤差值;分析了設(shè)計工況下葉片背面,工作面和z=0平面靜壓和相對速度分布情況。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),cfd技術(shù)能夠預(yù)測出揚程和效率的變化情況,流量在0.38q~q時結(jié)果比較準(zhǔn)確,最佳工況點在1.2q,與試驗結(jié)果誤差較小。在0~0.38q及q~1.35q時模擬結(jié)果的誤差比較大,但0~q內(nèi)誤差值在8%以內(nèi)。靜壓和相對速度分布情況與理論相符。cfd技術(shù)在泵設(shè)計階段初步預(yù)測其性能的優(yōu)劣,為泵的設(shè)計提供理論依據(jù)。

以連續(xù)性方程、三維雷諾平均n-s方程和基于各向同性渦粘性理論的k-ε方程組成蝶閥內(nèi)部流動數(shù)值模擬的控制方程組,并根據(jù)數(shù)值計算具體要求,設(shè)定出適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件,采用結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格相結(jié)合有限體積法對控制方程組進(jìn)行離散,應(yīng)用cfd軟件fluent對雙偏心蝶閥、單偏心蝶閥、桁架式蝶閥以及龜背式蝶閥進(jìn)行內(nèi)部三維湍流流動數(shù)值模擬的對比分析.通過對數(shù)值模擬結(jié)果的分析和對比,在獲得蝶閥宏觀性能曲線的基礎(chǔ)上,分析其內(nèi)部微觀流場結(jié)構(gòu)與宏觀外部特性之間的關(guān)系.通過分析,桁架式蝶閥全開時的過流特性最優(yōu),雙偏心蝶閥改善了閥門的動力特性和逆向自密封性,使它具有優(yōu)良的調(diào)節(jié)特性和增加閥門的使用壽命.通過對比分析,獲得四種蝶閥的性能以及各種蝶閥的特點,從而為蝶閥的設(shè)計和選用提供參考.