考虑坡顶裂隙分布特征的包山墙稳定性研究

为研究坡顶裂隙分布对南京“包山式”城墙墙体稳定性的影响,采用ABAQUS软件建立南京城墙神策门段包山墙数值分析模型,运用扩展有限元法(XFEM)分析坡顶裂隙位置、深度对包山墙稳定性和受力性态的影响。结果表明:距离墙顶外边缘4m范围内的坡顶裂隙对城墙稳定性影响更为显著;裂隙深度对城墙土压力的影响存在临界深度,当裂隙深度超过2m后,裂隙深度增加对外包砌体的土压力影响很小;坡顶裂隙的位置及深度通过影响塑性滑裂面的延伸路径,进而对包山墙破坏模式产生影响;包山墙的安全系数与坡顶裂隙深度呈负相关,裂隙深度增加会加速塑性滑裂面的贯穿,影响包山墙的滑动破坏过程。在包山墙区域城顶进行景观设计时,应采取避开在距离墙顶外边缘4m范围内进行大型乔木绿化的策略以减缓包山墙稳定性的劣化。

边坡影响的整体桥RC桩受力性能分析

为了研究边坡效应对整体桥桩-土相互作用的影响,开展了受边坡影响的钢筋混凝土(RC)桩-土相互作用拟静力试验研究及有限元扩展参数分析,讨论了边坡效应对RC桩-土体系受力性能的影响.结果表明:迎坡侧的滞回曲线饱满度弱于背坡侧,且随桩侧至坡顶距离的减小而降低,桩-土相互作用也随之减弱;当桩侧至坡顶距离由2倍桩径减小至0以及坡顶至桩侧距离2倍桩径时,迎坡侧的桩顶最大水平力分别减小15.0%和28.6%,桩侧最大土抗力分别减小18.2%和26.6%,桩身最大弯矩分别减小8.0%和16.9%;桩侧至坡顶距离为2倍桩径且边坡角度小于20°或桩侧至坡顶距离大于4倍桩径时,桩侧至坡顶距离和边坡角度对桩-土体系受力的影响均较小,可按无边坡影响的桩设计;朝背坡侧位移时,桩-土体系受力基本不受边坡效应影响;边坡土摩擦角对桩-土体系受力的影响显著,在工程中可优先采用摩擦角较小的黏土.

震后降雨型碎石土斜坡稳定性的试验研究

地震作用改变了碎石土斜坡岩土体的结构和物理力学性质,导致震后降雨诱发滑坡的数量和规模有明显的增大趋势。现有关于地震和降雨对碎石土斜坡稳定性影响的研究,多采用理论分析与数值分析的方法,缺乏验证手段。地震和降雨的耦合作用对滑坡的影响机理极其复杂,无法定量分析地震和降雨因子对坡体稳定性的影响。以汶川地震灾区震后降雨型碎石土斜坡为研究对象,通过开展一系列的振动台模型试验,并辅以人工降雨和坡顶加载手段,分析了震后降雨型碎石土斜坡的稳定性。试验结果表明:施加地震作用的斜坡表面及内部易形成裂缝,坡体结构上部振松、下部振密,导致坡体上部降雨入渗速度快,饱和区域扩大,岩土体强度下降,滑坡体增重,渗透力增大,坡体稳定性下降。地震与降雨共同作用时斜坡的稳定性要小于地震或降雨单独作用的稳定性。随着地震强度或降雨强度的增大,碎石土斜坡的稳定性呈下降趋势。当地震强度为0或0.1g时,降雨强度为100 mm/h较无降雨时,斜坡极限承载力下降的比例要远大于地震强度为0.2g或0.4g时。即当地震强度较小时,降雨对震后碎石土斜坡稳定性的影响要大于地震强度较大时。研究基于物理模型试验,定量分析了地震和降雨对碎石土斜坡稳定性的影响,可为震后降雨型碎石土滑坡的预测预警提供参考。

斜向和多向不规则波在斜坡堤上的平均越浪量的试验研究

通过三维物理模型试验研究了在斜坡堤上斜向和多向不规则波在非破碎条件下的平均越浪量与波浪参数及堤参数的关系．着重考察了波浪以小角度（0°～30°）斜向入射时平均越浪量的变化情况，肯定了多向波的越浪量在这一范围内有所谓“小角度斜向增加”的现象，但否定了单向波也具有这一现象．在考察波浪的方向分布影响时发现波浪斜向入射时多向波的越浪量往往要比单向波的大．比较了已有的相关研究成果，给出了适用于混凝土护面和扭工字块体护面斜坡堤上斜向和多向不规则波的平均越浪量的估算公式．

坡顶荷载作用下偏压浅埋隧道围岩稳定性分析

文章通过构建斜坡地段浅埋隧道典型破坏模式,采用极限分析上限法,结合切线法非线性破坏准则,推导得出考虑坡顶荷载作用的斜坡地段浅埋隧道围岩压力计算式。利用MATLAB软件进行编程优化求解,重点分析了坡顶荷载和埋深比对浅埋隧道围岩压力和破坏模式的影响。研究结果表明:浅埋隧道围岩压力随岩土非线性系数增大、随水平支护反力与竖直支护反力比值减小而增大;坡顶荷载增加、埋深比增大都将降低浅埋隧道围岩稳定性;随着坡顶荷载增大、埋深比增大,浅埋隧道破坏模式向斜坡埋深较浅一侧偏转。

周期荷载作用下土钉支护的累积效应有限元分析

针对交通荷载下土钉支护边坡的力学特征,将交通荷载简化为循环荷载,以室内模型试验为基础,基于Mohr-Coulomb准则,建立土钉支护动力稳定分析的弹塑性平面应变有限元模型,加载频率为2Hz,加载幅值为10～30kPa。研究结果表明:坡面位移随循环加载次数增加而增大,出现明显的累积效应,坡顶沉降出现沉降槽,累积效应不明显;土钉轴力的变化与位置有关,在动载下,靠近坡顶的轴力增加较大,但随着循环加载次数增加出现衰减效应,下部土钉轴力变化不大;室内模型试验结果与数值模拟结果存在一致性。

斜坡堤典型胸墙波浪力的影响因素

为探求斜坡堤典型胸墙迎浪面所受波浪力大小的影响因素,设计前仰式、深弧式、后仰式和直立式4种结构型式胸墙进行相关的物理模型试验。通过在典型胸墙迎浪面间隔布置压力测点,获取所受波浪压力,并将其进行积分求和,得到胸墙所受波浪力,进而讨论相对波高、相对波长、斜坡坡度和胸墙结构型式对波浪力的影响。结果表明,相对波高与相对波长对胸墙所受波浪力影响显著;波浪力随着相对波高的增大而增大,随着相对波长的增大呈现先增大、后减小、再增大的变化趋势;波浪力随着斜坡坡度的增大而减小。斜坡堤弧形胸墙所受波浪力明显大于直立式胸墙所受波浪力;在斜坡堤弧形胸墙中,前仰式胸墙受力较其余两种型式胸墙受力小。研究结果将加深波浪对斜坡堤胸墙作用力的理解,为后续工程设计提供理论指导。

有护面块体掩护的斜坡堤弧形胸墙波压力研究

弧形胸墙可以有效减小斜坡堤越浪、降低胸墙顶高程,因此越来越多地在工程中采用。但在规范中对斜坡式防波堤弧形胸墙波压力计算方法没有明确规定。结合工程实例,将弧形胸墙波压力物理模型实测结果与现行规范直立胸墙波压力计算结果进行对比分析,总结了该工程防波堤弧形胸墙在有掩护条件下所受的波压力情况,供工程设计参考。

不同型式斜坡堤弧形胸墙波浪压力的试验研究

本研究设计前仰式、深弧式和后仰式3种弧形胸墙以及直立式胸墙进行物理模型试验,通过安装在胸墙迎浪面上的压力传感器测量所受波浪压力,讨论不同型式斜坡堤弧形胸墙迎浪面所受波浪压力的分布规律及其影响因素。试验结果表明:弧形胸墙迎浪面所受波浪压力随着测点高程的增大呈现振荡减小的变化趋势,最大值出现在弧顶处。随着入射波周期的增大呈现先增大后减小再增大的变化趋势。相同波浪要素条件下,斜坡堤弧形胸墙波浪压力大于直立式胸墙波浪压力;而在斜坡堤弧形胸墙中,后仰式胸墙波浪压力较前仰式和深弧式的大。

公路坡度差对车辆尾气排放的影响分析

公路的几何线形设计直接影响机动车的尾气排放。为了探究凸形竖曲线路段前后坡差变化对小客车尾气排放的影响,以速度预测模型和多项式模型为基础,得到了凸形竖曲线路段不同坡差的逐秒速度曲线,统计分析不同线形组合条件下机动车比功率分布,基于综合移动源排放预测模型MOVES(motor vehicle emission simulator),得到不同坡差情况下凸形竖曲线路段尾气排放量。结合SPSS软件进行小客车单位竖曲线长度上CO_(2)排放量与坡差进行拟合,得到单位距离小客车CO_(2)排放量与坡差的关系,最后通过实测试验对模拟结果进行验证。结果表明,小客车在凸形竖曲线上行驶,前后坡度差代数值越大,尾气排放量越多。在四种主要排放物中,CO_(2)排放量最大,依次是CO、NO_(x)、NH_(3)排放量。研究结果对提高低碳公路设计水平具有一定的参考作用。

基于叠梁模型的反倾层状岩体地基坡顶极限承载力计算方法研究

为研究反倾层状岩体地基坡顶的极限承载力,依据材料力学和结构力学相关理论,建立一种反倾层状岩体地基的叠梁模型,分析其受力情况,并推导了反倾层状岩体地基坡顶极限承载力的计算公式。在模型中,将每个岩层视为一个梁,整个岩体视为梁的集合体,利用梁的受力计算公式进行岩体的承载力计算,并对叠梁模型做出基本假定,区分岩层与坡顶面相交和岩层与坡面相交两种情况,并对整体情况和特殊情况进行受力分析和公式推导。结果表明:所建立叠梁模型可准确反映反倾层状岩体地基的受力状况,依据该模型推导出的公式是岩石地基极限承载力计算的新方法,其物理意义明确;通过算例验证,该计算方法能迅速准确地确定反倾层状岩体地基的稳定性并得到相应的地基极限承载力值。研究成果可为计算相对均质的层状岩体地基的坡顶极限承载力提供借鉴。

黄河口拦门沙近期演变及模式探讨

根据实测资料，对黄河口拦门沙区近期的演变情况进行了分析。近几年来，在人工干预及枯水枯沙等因素的综合作用下，拦门沙的顺河长度有所缩短，坎顶高程有所降低，但拦门沙淤积体仍是不断向海域推进的。在分析的基础上，提出了黄河口拦门沙的演变模式，并运用此模式对拦门沙的淤进与蚀退等现象进行了定性的描述。

坡顶竖向裂缝发育程度对岩质边坡稳定性的影响

岩质边坡坡顶发育的裂缝对其稳定性具有非常重要的影响。定义了岩质边坡坡顶竖向裂缝的不同发育程度,用λ来表示;并采用数值分析方法分析了其对岩质边坡稳定性的影响。研究结果表明:1)当0≤λ≤0.3时,坡顶竖向裂缝发育程度对岩质边坡稳定性的影响较小,稳定性均接近坡顶无竖向裂缝时的稳定性;2)当0.3<λ<0.8时,坡顶竖向裂缝发育程度越强,岩质边坡的稳定性越低;3)当1≥λ≥0.8时,坡顶竖向裂缝发育程度对岩质边坡稳定性的影响也较小,稳定性均接近λ=0.8时的稳定性。成果不仅可进一步完善裂缝对边坡稳定性影响的研究内容,而且对岩质边坡防治工程的选取与设计具有一定的参考价值。

理想成绩分布之研究

提出了学生成绩理想分布的讨论原则,求出了理想分布参数的最佳取值区间,并讨论了成绩分布的偏度与峰度。

CAD辅助建筑坡顶制作

建筑坡顶建模,是建筑建模的重要内容。探讨了使用CAD建模技术来制作各种建筑坡顶的过程。重点展示了CAD实体建模、实体编辑和对象造型等技术特点。文章中用到的都是CAD原指令,未用到任何其它辅助建模手段即达到了专业建筑CAD软件的部分建模效果。

某土石坝上游护坡型式改变影响坝顶高程的试验研究

针对病险水库除险加固过程中会出现的上游护坡型式改变的情况,基于物理模型试验,研究各工况下干砌石与混凝土两种类型护坡的波浪爬高及越浪情况,确定护坡类型变化对波浪爬高和坝顶高程的影响。以某水库大坝为例,采用1∶15的模型比尺进行了不同护坡型式典型断面的波浪物理模型试验。研究发现,由于干砌石、混凝土两种型式护坡的糙渗系数相差0.15,干砌石护坡改为混凝土护坡后最大波浪爬高计算值增长0.56m,试验值增长0.6m,此情况下坝顶的现状高程不能满足规范要求;改变护坡型式后波浪冲击坝顶胸腔而产生的跃浪量也会增加,胸墙收到的最大波浪压力从15.9kPa增至17.8kPa。试验的成果对类似除险加固工程的设计工作具有借鉴意义。

坡顶加载时黏性土坡土钉加固前后的离心模型试验比较研究

为研究坡顶加载条件下黏性土坡的承载特性和变形规律,进行了素土坡和土钉加固土坡的加载离心模型试验。测量了土坡的承载和变形过程。通过对比两种土坡的承载特性和变性规律,土钉的加固作用体现在:限制了土坡向坡面方向的位移,使土坡的承载能力得到了明显提高;在加固土坡内形成的土钉影响区域改善了加载底板边缘处的薄弱程度;增大了土坡中上部土体的竖向压缩变形,减小了剪切变形,增强了土坡的稳定性。土坡上部土钉的加固效果随着坡顶荷载的增大而越明显;土坡中下部土与土钉的相互作用越靠近坡面越强。

斜坡地形输电线路临坡基础抗拔承载特性分析

临坡基础是输电线路通过斜坡地形时所采用的一种常见的基础形式,其抗拔承载特性研究在国内尚处于起步阶段。本文基于平地条件下安徽太湖现场试验的结果,利用FLAC^(3D)对该地区岩体力学参数进行参数反演。采用反演所得参数,按不同坡顶距、基础埋深、坡角设计完成了18组共计138个临坡基础的抗拔承载数值模拟计算。通过对比分析模拟结果中的垂直向、水平向位移云图及塑性区分布图,将临坡基础的破坏模式总结为浅埋模式与深埋模式两种。同时,以临坡基础极限抗拔荷载衰减率为分析基准,得出临坡基础抗拔承载性能随坡顶距及基础埋深的增加而提高,随坡角的增大而降低的规律,并提出临坡基础最小安全坡顶距的概念,为输电线路临坡基础的设计与施工提供科学的依据与参考。

浅析芦毛沟水库大坝除险加固设计

芦毛沟水库经过多次除险加固,依然存在诸多安全隐患。本文在分析水库地质条件的基础上,复核坝顶安全高程、分析填筑土体渗透安全性、研究护坡破损坍塌状况,选定副坝坝顶填筑黏土培厚、坝脚排水体翻修、草皮护坡改造等措施。通过计算不同水位及工况下的最小安全系数可知,加固后坝体满足规范要求,除险加固效益显著。

台阶状混凝土垫层在面板堆石坝坝顶溢洪道中的运用研究

混凝土面板堆石坝坝顶溢洪道坝坡稳定是溢洪道安全运行的前提,工程中主要通过在泄洪底板上设置水平锚拉结构解决抗滑稳定问题,但存在一些不足。白河沟面板堆石坝坝顶溢洪道在实践中创造性地采用了台阶状混凝土垫层,避免了溢洪道斜坡滑动状态,成功解决了水平锚拉结构在坝顶溢洪道运用中存在的问题。结构分析及有限元计算结果表明,坝顶溢洪道结构变形和应力值均较小,抗滑稳定满足要求。