堆积层滑坡的地下水加卸载动力作用规律及其位移动力学预测--以三峡库区八字门滑坡分析为例

在系统分析水诱发堆积层滑坡位移与失稳动因与机制的基础上,深入研究并总结地下水在堆积层滑坡稳定性演化过程中的动力作用与动力响应规律和特点,发现水诱发堆积层滑坡的位移与失稳直接受地下水位变化量控制,且其位移规律与地下水位变化量存在对应关系。根据上述分析结论并运用加卸载响应比理论的基本原理,首次提出以月地下水位的变化量作为堆积层滑坡的加卸载参数,以相应月边坡位移速率或位移加速度作为其加卸载响应参数,并以此为基础建立和确定地下水位加卸载响应比位移动力学参数与位移动力学预测模型。同时,以三峡库区典型堆积层滑坡——八字门滑坡分析为例,运用地下水位加卸载响应比预测模型对该边坡的关键监测部位进行研究,并使用SZK1和SZK4监测点数据进行加卸载响应比计算,发现其加卸载响应比时序曲线变化规律与其稳定性动态演化规律相吻合。研究结果表明,可以运用地下水位加卸载响应比动力学模型对该类滑坡进行位移动力学预测预报。

降雨诱发型堆积层滑坡的位移动力学特征分析

根据降雨诱发型堆积层边坡物质组成特点与位移构成性质,建立了边坡粘弹性位移动力学模型与位移动力学方程,并以此为基础系统分析了其位移动力学行为和特征以及位移与地下水位或降雨量定量关系,发现了边坡的位移动力学特征主要取决于边坡的地下水位及其变化规律,且其位移和位移速度在整体失稳前具有强烈的波动性。上述位移动力学规律表明,仅运用位移或位移速度作为单一动力学响应参数来评价与预测该类边坡稳定性存在一定局限性。因此,选择和建立堆积层滑坡的位移多源信息预测理论与模型将具有重要的理论意义与实用价值。

水诱发堆积层滑坡位移动力学参数及其在稳定性评价中的应用--以三峡库区黄腊石滑坡分析为例

在系统分析堆积层滑坡的物质组成和失稳动因的基础上,运用加卸载响应比理论的基本原理,首次提出了将月降雨量及其变化作为该滑坡的加卸载参数,相应月平均位移速率及其变化值为加卸载响应参数,由此所确定的位移加卸载响应比作为堆积层滑坡的位移动力学参数。并根据三峡库区降雨量与堆积层边坡位移相关关系论证了应用该位移动力学参数评价堆积层边坡稳定性的可行性和有效性。最后,运用加卸载响应比动力学参数对三峡库区黄腊石滑坡排水工程实施前后的稳定性进行了评价,评价结果与该边坡排水工程前后的稳定性变化相吻合。这表明了加卸载响应比位移动力学参数是堆积层边坡稳定性评价的一种有效位移动力学参数,可以运用该位移动力学参数对该类边坡的稳定性进行评价与预测。

青岛地铁浅埋隧道动力增载位移响应比围岩稳定性分析

为防止地表沉降引起隧道事故的发生,以青岛地铁4号线福州路车站为研究对象,运用现场施工的监测数据与MIDAS/GTS NX模拟软件,对青岛地铁浅埋隧道施工沉降规律及围岩稳定性进行了系统研究。在分析地质勘察资料、众多沉降数据和超前地质预报的基础上,分别建立了不同水位环境下的渗流-应力耦合模型,分析了其在地表和拱顶的沉降规律,确定了最大沉降位置即最不利位置。最后,运用动力增载位移响应比对隧道开挖引起的围岩稳定性进行了评价,为今后该类地下工程设计与施工提供了借鉴。

考虑横向剪切变形厚球壳的位移型动力方程

本文基于考虑横向剪切变形的中厚壳的几何方程、物理方程及中面平衡方程 ,建立关于五个中面位移为五个独立变量的中厚壳的位移型动力方程 .该方程退化为中厚球壳及薄壳的位移型动力方程的正确性说明所推导方程的有效性 .

堆积层滑坡水动力位移耦合预测参数及其评价方法研究

在系统分析滑坡的物质组成和失稳动因的基础上,分析和研究了地下水在滑坡稳定性演化过程中的卸载与加载动力作用及其位移响应规律和特点。从非线性系统动力学角度,提出了运用地下水卸加载动力与位移响应耦合预测参数来评价边坡稳定性演化规律与失稳特征,即以地下水位变化量作为堆积层滑坡的卸加载动力参数,以相应的位移作为其卸加载响应参数,建立和确定了地下水卸加载动力与位移响应比预测参数与评价模型。同时,运用损伤力学基本原理,建立了其卸加载响应比与坡体损伤变量和稳定性系数的定量关系以及失稳判据。以三峡库区典型堆积层滑坡分析为例,运用地下水动力与位移耦合预测模型对其稳定性进行了分析与评价,发现地下水动力位移耦合预测参数变化与边坡稳定性实际动态演化规律基本吻合。研究成果表明,所确定的参数是水诱发型堆积层滑坡的一种有效位移动力评价参数,可运用该参数对该类滑坡的动态稳定性进行实时监测预警与评价。

简支梁桥位移与内力动力系数差异研究

动力系数是桥梁结构设计和检定中一个基本而关键的参数,其可以用位移放大系数来表示,也可以用内力(弯矩、剪力)放大系数来表示,而在桥梁的设计、检定工作中,并未注意到它们量值之间的区别。文中理论探讨了移动荷载列过桥模型的位移、内力放大系数的异同,以及不同动力系数沿简支梁桥跨长的变化规律,为区分制定桥梁动力系数的合理表达形式提供理论依据。并计算分析了车桥耦合模型与移动荷载列过桥模型的桥梁动力系数计算值的差异,结果表明应用移动荷载列模型计算简支梁桥动力系数可以得到安全可靠的结果,即可应用该模型解析解分析动力系数的主要影响因素。

基于动力位移响应的结构优化设计

通过研究以动力激励下结构响应的位移为目标或约束的结构动力学优化设计,利用解析的方法推导出动力位移响应灵敏度计算公式,并成功地移植到有限元程序中。程序在计算包括杆、梁、板、二维、三维单元在内的所有算例时,动力位移响应的灵敏度精度均可达到97%,并且迭代次数少,求解效率高。

基桩动力位移的渐进解法

就基桩的动力位移的渐进解法进行了探讨, 导出了基桩动力位移的近似解析解, 并分析了激振参数对基桩动力性能的影响, 给出了基桩动内力计算式。

降雨诱发堆积层滑坡失稳的位移动力评价预测模型研究

在系统分析持续堆积层滑坡位移与降雨变化规律及其相互作用关系的基础上,运用弹塑性理论与损伤力学的基本原理,提出以持续降雨增载量作为滑坡的加载动力参数,以相应滑坡位移速率或位移加速度变化作为稳定性位移响应量参数的方法,以此建立和确定降雨动力增载位移响应比评价参数与预测模型;此外,运用损伤力学的损伤变量参数与动力增载位移响应比参数的定量关系,建立该类滑坡的位移稳定性判据。并以新滩滑坡为例,运用该降雨动力增载位移响应比模型对其位移失稳规律进行深入的研究,重点对该滑坡的关键变形部位监测点的持续降雨增载过程与位移响应特征与规律进行系统分析与评价,发现监测点的动力增载位移响应比时序曲线均在滑坡失稳前发生突变,且突变时间与滑坡实际失稳时间基本相吻合。研究表明,降雨动力增载位移响应比是该类滑坡一种有效的位移动力监测评价参数,可运用该参数对降雨型堆积层滑坡进行稳定性评价与预测预报。

高温环境下钢柱动力位移与动内力的解析法

根据非线性振动理论和钢结构抗火原理,就钢柱动力位移的渐进解法进行了探讨.导出了高温环境下钢柱的动力位移的解析表达式,并给出了近似解,分析了激振参数和热参数对钢柱动力性能的影响,得出了考虑热效应时钢柱的动内力计算公式.

水库型滑坡复合水动力增载位移响应比物理预测模型及其应用

众所周知,库水位变化和降雨复合动力往往是水库型滑坡的变形和破坏主因。本文在系统分析水库型边坡位移、库水位及降雨变化规律基础上,提出与确定了降雨与库水动力转换系数k的计算方法,并通过转换系数k将降雨动力与库水动力这两种不同的水动力增载效应进行了有机耦合叠加,建立了复合水动力增载参数的计算方法。并将复合水动力变化量及其位移变化量作为动力增载及其响应参数,建立了水库型滑坡复合水动力增载位移响应比物理预测参数与模型。同时,运用该模型对白水河滑坡复合水动力作用下的稳定性演化规律进行了系统分析与评价,结果表明该滑坡复合水动力增载位移响应比的变化规律与其稳定性动态演化规律相吻合,表明复合水动力增载位移响应比参数是一种水库型滑坡有效的物理评价参数,可运用该物理评价参数与预测模型对该类滑坡稳定性进行分析与评价。

矿山边坡动力增载位移响应比评价参数研究

为了探究矿山边坡开挖过程中的稳定性规律,将边坡开挖过程中的卸荷作用和外界扰动作用作为荷载增加效应,由该效应产生的变形作为位移响应,提出动力增载位移响应比参数η,构建预测模型。以甘肃省金川集团的石英石露天矿作为原型,采用Midas GTS有限元分析软件构建数值模型,分析矿山边坡在开挖过程中监测孔的η值变化规律及其与Fs之间的关系。结果表明:4-C监测孔处的η曲线值先在1.0上下波动,随后出现突增现象但未超出预警值7.67;2-C监测孔处的η曲线值与4-C监测孔处的规律相似,并且两处监测孔的η变化规律与数值模拟中的Fs之间成对立关系。因此,可以认为本文建立的矿山边坡动力增载位移响应比预测模型能对边坡开挖过程中的稳定性进行预测与评价。

滑坡位移分形参数Hurst指数及其在堆积层滑坡预报中的应用

在系统分析堆积层滑坡的物质组成和位移失稳规律的基础上,根据分形理论基本原理,对该类滑坡的位移失稳过程所具有的非线性、突变性和分形降维特性进行较为深入的分析与研究。运用分形理论R/S分析法,确定滑坡位移时序分形动力学参数位移Hurst指数,并分别以三峡库区典型堆积层滑坡——新滩滑坡和黄蜡石滑坡为例,计算滑坡位移失稳过程的Hurst指数。分析和评价位移Hurst指数与边坡稳定性的关系,发现Hurst指数随着边坡由稳定向失稳的演化出现明显降维突变规律,且降维时间与滑坡整体失稳时间相吻合。这表明位移Hurst指数是堆积层边坡稳定性评价的一种有效非线性分形动力学参数,可以运用这个非线性分形参数对该类滑坡失稳演化趋势与规律进行非线性动力学评价与预测。

堆积层滑坡加卸载响应比动力学参数及其应用

在系统分析堆积层滑坡的物质组成和失稳动因的基础上,运用加卸载响应比理论的基本原理,首次提出了将降雨和孔隙水压力的变化作为滑坡的加卸载参数,相应平均位移速率的变化值为加卸载响应参数,由此所确定的位移加卸载响应比作为堆积层滑坡的位移动力学参数,并根据堆积层边坡位移动力学规律论证了该位移动力学参数在滑坡预测预报的可行性和有效性.同时,分别以三峡库区新滩滑坡和黄腊石滑坡为实例,运用加卸载响应比参数对其稳定性进行了评价与预测.评价与预测结果与滑坡稳定性演化规律相吻合.上述研究结果表明了加卸载响应比是一种有效的位移动力学评价参数,可以运用该参数对堆积层边坡稳定性及其演化趋势进行评价与预测.

地震基频对TMD最优动力特性影响的评价

基于虚拟激励法和Clough_Penzien地震谱 ,利用导出的设置TMD结构位移和加速度传递函数 ,建立了结构的位移动力放大系数 (DDMF)和加速度动力放大系数 (ADMF)计算公式。于是TMD优化准则为 :Min .Min .Max .DDMF和Min .Min .Max ,ADMF。通过最优搜寻得TMD最优调谐频率比和阻尼以及相应的控制有效性指标。考虑结构受控频率与地震基频的不同比值 ,研究地震基频对TMD最优参数及其有效性的影响。研究表明 ,在利用TMD控制结构的地震反应时 。

城市交通枢纽混凝土楼面动力放大系数实测研究

城市交通枢纽混凝土楼面的动力荷载效应不可忽视,现有结构设计规范尚未给出相应规定。以某大型城市公共交通枢纽为研究对象,开展了楼面结构在重载公交车辆作用下多个行车工况的现场测试,获取了不同行车速度下楼面结构的应变、挠度等动力响应,在此基础上计算了楼面结构的动力放大系数。结果表明:结构由动力荷载产生的响应明显大于静力荷载产生的响应;随行车速度的增加,动力放大系数先增大后减小;结构应变响应的动力放大系数比位移响应的动力放大系数取值范围大。研究成果可为大跨混凝土楼面板动力放大系数的取值提供参考。

基于混沌-支持向量机的边坡位移预测

通过平均互信息法确定延迟时间、虚假邻点法确定嵌入维数,从而实现混沌时间序列相空间的重构,揭示边坡地质体的变形规律;并以这些数据作为支持向量机的训练样本,用支持向量机的回归特性预测边坡的变形,把由于多变量耦合关系导致的边坡体位移时间序列,利用单变量方法进行分析。结果表明Chaotic-SVM模型具有拟合精度高、泛化能力强的特点,在岩土工程非线性预测中具有一定的应用价值。

随机有限元在球磨机结构动力响应求解中的应用

在对球磨机结构及激励力建立简化模型的基础上 ,计算球磨机结构的动力位移响应 ,并采用结构元件声辐射理论预测球磨机结构治理前后的降噪量。结果表明 ,对于大型复杂结构 ,振动特性为宽频带振动 ,利用摄动随机有限元方法能准确地反映系统的实际行为 ,从而获得较好的预测效果。

超高层建筑STMD峰值运动位移的快速计算方法

单调谐质量阻尼器(简称STMD)是高层建筑结构减振的主要装置之一,为方便工程应用,准确评估其在运行服役过程中可能产生的最大位移,提出了半理论半经验的STMD峰值相对位移动力放大系数(max.DMF;)的简化计算公式,简化计算公式无需进行参数搜寻,仅需给定STMD与被控结构质量比μ及被控结构阻尼比ζs即可求解STMD的max.DMF;。将简化计算公式的计算结果与精确解进行了比较,数据吻合良好,完全满足工程应用的精度要求。研究成果可为STMD的研究和设计提供参考。