Analytic Solution of Elasto-Plastic Stress in Infinite Slope under Uniform Load

According to the Mohr-Coulomb yield criterion, the stress field of the infinite slope is derived under a vertical uniform load q on the top of the slope. It is indicated that elastic and elasto-plastic states would occur in the slope. When q is smaller than the critical load, q(p), the slope is in the elastic state. If q equals q(p), the slope is in the critical state, and the plastic deformation would occur along the critical angle. With the increase of q, the plastic zone would extend, and the slope is in the elasto-plastic State. If q equals limit load, the slope is in the limit equilibrium state. The slope may be divided into three zones. Some charts of the critical angle, the critical and limit load coefficients are presented in this paper.

基于改进的双极Slope One算法的农业信息推荐模型研究

为了在海量信息中为用户提供有价值的信息,个性化在线推荐系统是农业信息化综合服务平台的重要组成部分。Slope One算法因简单高效被许多在线推荐系统使用。对Slope One算法进行研究,并结合农业信息化综合服务平台的特点,提出了农业信息推荐模型。该模型按资源类别把用户评分矩阵划分为评分子矩阵,在此基础上采用杰卡德统一算子距离相似度算法建立用户类别近邻用户,采用改进的双极Slope One算法和Item user average算法相结合的方式对未访问资源进行评分预测,有效降低计算量,并提高了评分预测精度,既适合稠密数据集,又适合稀疏数据集。

不同铺设坡度及顺逆坡管长对滴灌管出水量及滴灌均匀度的影响研究

为探究坡度及顺、逆坡管长对滴灌管出水量和滴灌均匀度的影响,选取内镶贴片式滴灌管为试验对象,以坡度和顺、逆坡管长为试验因素,比较了上述3个因素在不同水平下的滴灌管出水量和滴灌均匀度。结果表明在滴灌管入水口处出水量最大;随着距入水口越远出水量呈下降趋势;顺坡管长布置越长会导致滴灌均匀度越低;通过建立函数模型进行寻优结合大田应用在3种不同坡度下所能获得的最大滴灌均匀度分别为:0.9812、0.8966和0.9006。在坡地双向布置滴灌管时,为了获得较高的滴灌均匀度,选择合适的顺、逆坡管长组合尤其重要,应在上述函数模型获得最大均匀度时顺、逆坡管长相差较小的范围内选取,以保证滴灌均匀度满足要求。

降雨条件下草本植物根系对残积土边坡渗流稳定性的影响

为研究紫穗槐和胡枝子两种植被根系对残积土边坡的渗流稳定性影响,本实验研究设计采用数值模拟的方法进行研究,以Geo-studio软件为平台,计算分析不同降雨强度作用下,裸坡与指数形根系和均布形根系对边坡渗流及稳定性的影响规律,计算的内容包括孔隙水压力、饱和度和安全系数。研究结果表明:植被边坡的孔隙水压力的上升速度大于裸坡,指数形根系边坡的敏感性高于均布形根系边坡;植被边坡比裸坡易达到饱和,指数形根系边坡对饱和度的变化同样具有较高的敏感性,饱和度变化幅度与降雨强度呈负相关的关系;对残积土边坡稳定性影响效果,指数形根系对边坡稳定性表现得更有利,降雨强度较小时均布形根系提高作用稳定,降雨强度增大时其安全系数向裸坡靠拢,而指数形根系在四种降雨强度下对边坡仍可稳定发挥提高作用,且安全系数一直位于均布形根系之上,对提高残积土边坡稳定性的积极性更高。

非均质各向异性土体中桩加固边坡稳定性研究

岩土工程中自然土质边坡稳定性问题是常见的基础性问题之一。自然界中的边坡常常处于一个维持自身稳定的状态,即内部的抵抗力不小于外部扰动力,而内部抵抗力和外部扰动力则随着边坡形状、施加在边坡的外力的改变而发生动态变化。如果在外力扰动较为强烈的情况下,边坡容易出现失稳,进而导致破坏。基于极限分析上限定理,通过建立对数螺线破坏机制,将边坡的局部土体视为滑动体,由对数螺旋坐标体系推导出内部抵抗力,即内部耗散率和外部扰动力,即外部工作率,从而对边坡进行三维分析。在抗滑桩加固作用下,基于非均质各向异性土体,推导出安全系数的功率计算表达式,基于强度折减理论获得最优的安全系数。研究结果表明:抗滑桩通过增强边坡的内部抵抗力,提高边坡安全系数。土体非均质各向异性表明边坡土体重要参数出现一定的增加或减少,这2个性质对边坡安全系数的影响不一致。边坡安全系数随非均质系数的增加而增加,随各向异性系数的增加而减少。通过与前人的研究成果对比,验证了本文计算方法与计算结果的正确性。将研究结果应用于实际边坡工程,研究了三维效应和桩加固作用对边坡安全系数的影响,获得了桩加固作用下边坡安全系数的分布规律,为类似的工程设计与施工提供参考。

脉冲式液滴对非均匀沙坡面的溅蚀影响

通过模拟雨滴溅蚀试验,探究液滴定点脉冲式打击对非均匀沙的溅蚀影响。试验对4种中值粒径的非均匀沙(1,2,3,3.7 mm)在4种坡度(0°,15°,25°,35°)条件下,采用直径3.65 mm的脉冲式液滴进行试验,对比其溅蚀过程和溅蚀坑型得出结论:相同直径的液滴在同坡度同中值粒径的非均匀沙坡面进行试验,脉冲式液滴对其影响比单液滴更明显,液滴连续打击具有一定的“叠加效应”,下垫面坡度及中值粒径的变化对溅蚀过程及溅蚀坑型也有明显影响。液滴初始打击赋予颗粒不稳定性,随着液滴持续打击,中心颗粒被压实形成塌陷,周围颗粒在侧压力和液滴打击的冲量作用下向四周呈抛物线跃移,形成粗颗粒松散沉积物,进而粗化发展形成溅蚀坑。随着坡度增加坡面稳定性变差,溅蚀坑坑口直径变大、上壁变陡、下壁变缓,下坑唇处颗粒堆积量增加,更易失稳垮塌。同时中值粒径越大细砂受到的遮蔽作用越强,液滴的能量损失越大,用于破坏下垫面原始结构的能量越少,形成溅蚀坑越难。

降雨-径流-渗流耦合作用下边坡流场研究

降雨会影响边坡流场特性,由于流体的连续性,坡表径流和坡体渗流通常存在耦合联动现象。其中,坡表径流由N-S方程描述,坡内渗流采用Darcy定律描述。在速度滑移水-土界面边界条件下,通过分离变量法推导出流速分布、压强和流量的解析解及径流水面线的半解析解。此外,采用显式龙格-库塔方法求出不同位置的水深、流速和流量值。结果发现,边坡越陡,流体运动越快且水深越浅;降雨强度越大,整体水深越深;坡表处流速不等于0;且越靠近下游,径流量的占比越大。研究结果可为边坡流场特性研究提供参考。

材料强度非均匀性对土石混合体边坡稳定性的影响

土石混合体边坡是一种典型的非均质边坡,材料强度存在典型的非均匀性。为考虑材料变异性对土石混合体边坡稳定性的影响,采用Monte-Carlo算法研究材料非均匀性对边坡稳定性的影响。结果表明,在非均匀的土石混合体边坡中,随着材料变异系数的增加,边坡的安全系数逐渐降低。在边坡稳定性评估和加固过程中,应充分考虑材料强度的非均匀特性。

均匀坡度下考虑三偏差的滴灌系统流量偏差率的计算

为了精确地模拟滴灌系统流量偏差率,使滴灌系统的设计既经济又可靠,该文以考虑地形坡度及水力偏差的流量偏差率的计算方法为基础,根据不利组合原则与概率论知识,深入分析了制造偏差对滴灌系统流量偏差率的影响,并通过进一步水力计算和数学推理,建立了均匀坡度下滴灌系统流量偏差率与制造偏差率、水力偏差率及地形偏差率三者之间的函数关系,推导出考虑三偏差的流量偏差率计算公式。该公式不但可以用来模拟不同保证率下的滴灌系统流量偏差率,而且简便实用,可直接应用于滴灌工程设计中。

基于均匀设计的边坡稳定性敏感性分析

在边坡敏感性分析中,试验方法的选择对试验次数和试验效果起决定作用。均匀设计能使试验点在试验范围内均匀分布,将此试验方法引入到边坡敏感性分析中,可以大大减少试验次数,获得较好的试验效果。以一均质土坡为例,选取容重、内摩擦角、黏聚力、坡角、地震加速度等5个因素来设计数值试验,对边坡进行了敏感性分析。结果表明,在常见的均质土坡或松散堆积体岩土质边坡中,黏聚力、坡角和内摩擦角为最敏感因素;在抗震设防烈度为7度以下的一般岩土体地区,土的重度和地震加速度为不敏感因素。该结论对边坡的综合治理、安全监测和灾害预报具有一定意义。

均匀坡度下滴灌系统流量偏差率的计算方法

为了精确地模拟滴灌系统流量偏差率,该文从水力学的基本原理出发,通过对不同坡度毛管水头损失变化规律的分析,确定了不同坡度条件下滴灌系统最大、最小工作压力滴头的分布情况,在此基础上推导出了考虑地面坡度及水力偏差的单毛管流量偏差率计算公式,进而推导了小区流量偏差率的计算方法。与规范算法相比,该文的计算结果更接近于实际情况,为准确设计滴灌系统工程提供技术指导,使滴灌系统实际运行指标与系统设计指标基本保持一致。

斜坡堤护面板上最大波压力研究

采用物理模型试验的方法,研究在不规则波作用下最大打击力位置的相对深度的变化规律,拟合了最大打击力位置相对深度的公式;通过分析最大相对波压力随破波参数ξ的变化规律,拟合得到最大相对波压力公式和波压力沿斜坡分布规律。

不同底坡的均匀沙起动条件

在讨论了床面均匀沙颗粒起动标准、起动概率及隐暴度的基础上,采用泥沙滚动平衡模式推导了不同底坡的均匀沙起动条件,并给出了起动切应力计算式中参数的取值。经验证,由起动切应力转化为起动流速的计算结果与试验实测值较为吻合。

底坡对人工渠道糙率影响的试验

为探究不同底坡对渠道糙率的影响,采用9种不同底坡的人工渠道,在6种不同的流量条件下研究糙率随底坡和流量变化的规律。试验结果表明:在明渠均匀流条件下,随着底坡的变化,渠道糙率存在3种不同的变化规律。当Fr<1时,随着流量的增大,糙率逐渐减小;当1<Fr<1.51时,随着流量的增大,糙率先减小后增大;当Fr>1.51时,随着流量的增大糙率逐渐增大。当流量相同时,随着底坡的增大,糙率逐渐增大。在缓流渠道中,渠道糙率随底坡变化的速率很快;在急流渠道中,渠道糙率随底坡变化的速率较慢,糙率趋于某一常数。

斜坡面波浪冲击力试验研究及现场资料分析

通过莆田试验站实测资料分析和物理模型试验,对单一斜坡护面板的打击力进行了研究,阐述了斜坡上最大相对波压力和波坦、堤坡坡度以及水深的关系,提出了波压力、波压力打击点位置以及波压力沿斜坡分布的计算公式,并给出了不同累积频率下的波压力换算关系。

唐家山堰塞湖下游河床泥沙起动流速研究

对均匀沙在陡坡上的起动机理作了分析。利用几何关系对均匀沙的暴露度概率密度函数进行修正,修正后的概率密度函数随着相对暴露度的变化而变化,并且有实验数据的间接支持。运用概率论与力学相结合的方法,以相对暴露度为基础,导出了泥沙颗粒力臂的数学期望,进而导出了考虑均匀沙隐暴效应的起动概率表达式。在起动概率的基础上建立了陡坡上均匀沙的起动流速公式。通过已有的陡坡均匀沙起动流速试验数据,确定了计算公式的参数。野外资料表明所得公式同时也适用缓坡的起动流速。分析表明:随着冲刷的进行,唐家山堰塞湖下游河床坡度变缓,泥沙起动流速变大。从而抑制河床的变形。

斜坡上非均匀沙起动条件初探

在经典力学的基础上 ,以某一概率作为定量起动标准。考虑到床面颗粒的相互隐暴影响 ,引入了等效粒径来研究泥沙的起动条件。推导了斜面上非均匀沙的起动条件。计算得到了泥沙起动时临界无量纲切应力参数。采用实测资料对文中所得结论进行了验证 。

不同粒径及级配对碎石料休止角影响的试验研究

为探究不同粒径及级配对碎石料休止角的影响,通过散粒体边坡堆积试验中改进的碎石料休止角测量方法,对不同粒径及级配碎石料休止角进行测量,并结合试验堆积现象进行观察分析。结果表明:随均质粒径碎石料粒径的增大,休止角逐渐增大;随不均匀系数的增加,平均粒径对休止角的影响逐渐变小;不均匀系数对休止角的影响呈先增大后趋于稳定;颗粒级配分布愈不均匀,散粒体边坡休止角越大。

基于均匀设计的边坡敏感性灰色关联分析

在边坡敏感性分析中,试验方法的选择对试验次数和试验效果起着至关重要的作用。与正交设计相比,均匀设计不仅能减少试验次数,而且能够获得较好的试验效果。本文以一土质边坡为例,选取容重、内聚力、内摩擦角、坡角及坡高5个因素进行均匀试验设计,并对其敏感性进行了灰色关联分析,结果表明:坡体的抗剪强度指标是影响土质边坡稳定性的最重要的因素,其次是坡体的容重。均匀设计方法对边坡的稳定性评价、综合治理以及预警预报具有重要的意义。

SHPB测试中斜坡加载对应力均匀性和恒应变率的影响分析

针对传统霍普金森压杆(SHPB)研究脆性材料和粘弹性材料的动态力学性能时,主要存在早期甚至整个实验过程的应力不均匀和应变率不恒定,严重影响实验结果的有效性和精确性.根据SHPB实验中应力的传播过程,分析了斜加载脉冲在加载过程中对试样应力均匀性和恒应变率的影响.计算分析和实验结果表明,斜坡越平缓,越有助于试样内部应力的均匀分布和应变率更快地趋向恒定,从而能使应力均匀状态和恒应变率状态保持更长的时间.