基于整体刚体平衡法的膨胀土边坡稳定分析

膨胀土边坡危险滑面受裂隙面影响,常位于强弱风化层界面,且近似为直线,滑坡后缘一般为垂直张拉裂缝,下部主滑床呈近水平状。基于上述特性,提出滑坡体的三折线刚体简化模型,滑体内土体强度采用多次干湿循环后稳定值,并根据整体刚体的静力平衡推导建立边坡安全系数求解公式。以秦淮东河膨胀土边坡为实例,开展膨胀土干湿循环室内试验,并利用推导公式求解边坡长期稳定系数,计算结果与FLAC强度折减法求解结果接近。设计程序分析了强风化层厚度和膨胀土层厚度对边坡安全系数求解值的影响,发现后者随前两者的变化先急剧减小后趋于平缓,在一定范围内影响较大。考虑浅层土体强度和强风化层深度在干湿循环不同阶段的变化,求解了各阶段强弱风化层交界面上滑面的安全系数,发现其呈现指数衰减的趋势,边坡主要在6次干湿循环后发生失稳,滑面深度在1.83 m左右。

刚体平衡问题的一种简单求解方法

通过一道习题解答说明:在解有些刚体平衡问题时,若能先定性判断出刚体的平衡位置,就能达到使问题简单明了之目的。

树枝上的小鸟——趣说刚体平衡

为了提高理论力学课堂的趣味性,本文以树枝上小鸟作为刚体平衡的例子,应用力的平行四边形法则、力的可传性、三力平衡汇交定理等基本原理分析了树枝上小鸟的双腿受力,以及啄木鸟尾巴在保持身体平衡中的作用,并讨论了小鸟不同姿态对其受力的影响,期望达到提高学习兴趣、寓教于乐、改善教学效果的目的。

再谈刚体平衡的条件

本文提出另一个方法,证明刚体平衡条件的充分性;对于初始时刻静止的刚体,若诸外力的矢量和为零以及诸外力对一某点的力矩的矢量和也为零,则此刚体一定平衡。

关于刚体平衡的条件

本文给出了一种方法,证明了合力及合力矩为零是刚体平衡的充分条件。

力系平衡是刚体平衡的充要条件吗

力系平衡只是刚体平衡的必要条件，刚体平衡的充分必要条件是，在初始时刻刚体静止，力系的主矢和对任意点的主矩在某时间段内等于零．笔者指出了某些力学教材在这个问题上的错误并列举了3种典型的证法．

考虑地震力的刚体极限平衡法及其工程应用

在斜坡稳定性分析中,地震力偏角对斜坡稳定性的影响极大,但水平方向并不是最危险地震力作用方向,如何合理简单地求取地震力,并参与条分计算,是一个值得研究的问题。针对规范中拟静力法的地震力作用方向为水平方向,提出考虑地震力最危险方向的计算方法。以不平衡推力法为例,对考虑地震力的刚体极限平衡法进行改进,并应用于三峡库区兴山县高阳镇核桃树沟滑坡稳定性评价。结果表明:桃树沟滑坡最危险的地震力作用方向为指向坡外与水平面夹角为7.8°,最安全的地震力方向为187.8°;桃树沟滑坡在库水位175 m以及叠加6度地震时,滑坡的稳定性系数在0.9以下,滑坡处于失稳状态,需要对该滑坡进行治理。

基于三维非线性有限元的坝肩稳定刚体极限平衡法机理研究

结合溪洛渡高拱坝三维非线性有限元仿真分析,对拱坝设计规范采用的坝肩稳定的刚体极限平衡法的基本机理和假说进行了探讨。提出了多重网格的概念和方法,将有限元的应力成果转移到任一滑面(平面或曲面)上,进而分析滑面的稳定状态,包括滑面的应力、屈服区及剪应力的分布及变化过程,并求出类似刚体极限平衡法的滑面安全系数和滑块体安全系数,从而对块体变形直至失稳的全过程进行了深入的探讨。

用有限元和刚体极限平衡方法分析坝肩抗震稳定

叙述了高拱坝坝肩抗震稳定分析的重要性、复杂性，简单介绍了用于坝肩稳定分析的离散元、不连续变形分 析、数值流形和界面元方法在坝肩抗震稳定分析中的应用，着重介绍了刚体极限平衡和三维有限元方法。指出高拱 坝坝肩稳定分析应考虑坝肩岩体的动力放大和坝－地基－库水的动力相互作用，算例表明所提方法的实用价值。

基于刚体极限平衡法的反拱底板稳定性研究

基于两个反拱水垫塘工程实例模型试验研究,在运用刚体极限平衡法定量研究拱座稳定性的基础上,结合有限元分析方法定量研究反拱底板局部稳定性,相对于以往假定拱端推力进而研究反拱底板局部稳定性更加合理,并得出以下结论:在相同运行工况下反拱底板极限抗力大于平底板的1.7～3.3倍;系数β(弦长和反拱半径的比值)越大,边缘板块抗力减小,中间板块抗力增大。在相同或相近β的情况下,极限抗力随板块数增多有增大的趋势。

基于优化理论的刚体极限平衡模型

对于具有多个滑移面的滑动岩体，在采用“等Ｋ法”进行刚体极限平衡分析时，一般认为通过相邻两个滑移面的交线存在一个错动面。常规的做法是假设错动面为垂直面，而这种做法缺乏理论依据。笔者根据滑体稳定原理，以错动面倾角作为设计变量，取稳定安全系数为目标函数，利用优化方法，找出最小安全系数Ｋ及其对应的错动面倾角。研究结果表明，在多数情况下尤其是相邻滑移面上参数的数量级接近时，取错动面为垂直面后所求得的安全系数为最小。从而验证了常规做法有一定的合理性，使其更具有明确的数学和物理意义。并用该方法分析了某重点工程＃３厂房坝段基岩深层抗滑稳定性。

三维刚体极限平衡法程序的编制及其应用

西安市黑河水库右坝肩变形体是在旋转变形条件下形成的 ,这样 ,对它的稳定性评价必须按空间问题来考虑 ,要用三维分析方法来计算它的稳定性。鉴于目前的三维计算方法比较复杂 ,得出的结果实用性不大 ,本文首次编制了三维刚体极限平衡法程序 ,该程序既能计算稳定系数 ,又能计算出相应稳定系数下的滑坡推力。应用该程序计算黑河水库右坝肩变形体的稳定性 ,得出的结果与实际相吻合 ,同时又为工程治理提供了依据。

地下厂房岩壁吊车梁刚体极限平衡与有限元分析

以马马崖水电站地下厂房岩壁吊车梁为例,先用刚体极限平衡法设计了上排锚杆,然后利用非线性有限元法对岩锚梁系统进行了分析,用超载法和强度折减法研究了岩壁吊车梁的安全裕度。研究结果表明,刚体极限平衡法设计的锚杆偏保守,锚杆实际受力远小于其计算结果,只有当接触面接近破坏时锚杆的受力才趋于刚体极限平衡法的计算结果。用刚体极限平衡法设计的锚杆具有足够的安全裕度。

基于刚体极限平衡法与有限元法的边坡稳定性分析

以雅砻江流域某水电站上游库区滑坡体为研究对象,采用刚体极限平衡法和有限元法,对自然边坡在天然工况下的抗滑稳定性进行对比分析,探明两种方法在边坡稳定性分析中的差异,并对库区自然边坡的天然稳定性进行评价。

小湾电站进水口边坡的三维刚体极限平衡分析

利用三维刚体极限平衡法对小湾电站进水口边坡进行了稳定分析,计算了边坡开挖成型后不加固及加固情况下的稳定安全系数,并进行了参数变化的敏感性分析,比较了锚索和洞塞两种加固方案的优缺点,分析结果对实际工程的加固设计具有较大的参考价值。

基于刚体极限平衡法和离散元法的某水电工程岩质边坡综合处理措施

水电工程边坡稳定对项目建设及运行安全至关重要,岩质边坡受结构面类型、产状、规模、连通率及其组合影响,使其稳定性分析更加复杂。本文以某电站坝址左岸边坡为例,分析了边坡倾倒滑移的变形机制,采用刚体极限平衡法得到抗滑稳定安全系数,并进一步采用离散元法对变形规律进行了深入研究,2种方法相互验证,确保了稳定分析成果合理可靠。通过深部排水、预应力锚固和混凝土抗剪洞等综合措施进行加固处理,监测成果表明,该边坡变形趋于收敛,边坡整体稳定。

刚体极限平衡法与有限元法在工程边坡稳定性分析中的应用与比较

刚体极限平衡法、有限元法在工程边坡稳定分析中是两个常用的计算方法,文中对两种方法的理论基础和计算过程进行了简要介绍,并应用两种方法对一工程实例进行了分析。结果表明,二者的计算结果相近,且相同工况下有限元计算安全系数略小于刚体极限平衡法计算安全系数。

刚体极限平衡法在宝日希勒露天矿边坡分析中的应用

为了解决宝日希勒露天煤矿采场边坡稳定问题,利用刚体极限平衡方法,对该矿采场的边坡稳定性进行数值模拟分析。清晰的看到了边坡受力及变形速度等情况,直观地得到了坡体的滑移破坏面。算例的模拟分析证明:刚体极限平衡方法能够较为准确地预测边坡潜在破坏面的形状与位置,体现岩体变形破坏机理。

弹塑性有限元和刚体极限平衡法混合分析土坡稳定

利用弹塑性有限元法分析成果 ,采用刚体极限平衡法分析土坡稳定 ,不仅考虑了土体应力 -应变非线性关系 ,同时能很方便计算土坡稳定的安全系数。避免了刚体极限平衡法单独计算时需要反复试算的过程 。

边坡稳定分析中刚体极限平衡法影响因素探讨

采用刚体极限平衡法对某水电站坝肩覆盖层边坡进行稳定分析,对刚体极限平衡法中条分数量、收敛容差、迭代次数、条间力函数、自动搜索精度等人为因素进行敏感性分析。通过分析总结出其对安全系数的不同影响。研究成果可降低人为因素,使边坡设计计算规范化,对边坡工程设计起到指导作用。