基于Hoek-Brown准则的强度折减法及进展

随着Hoek-Brown强度准则的不断发展和完善,基于非线性Hoek-Brown强度准则开展岩体稳定性分析开始成为一个课题。由于其具有若干优点,例如适用于复杂的工程问题,强度折减法日益受到重视。通过详细研究,将基于Hoek-Brown准则的强度折减法分为四类,即非线性强度准则线性化方法、"降低"强度包线法、参数折减方法和局部或瞬时线性化方法,并对上述四种方法进行了评述。此外,推导出Hoek-Brown强度准则的应力不变量表达形式,并提出一种新的基于Hoek-Brown强度准则和正应力与剪应力表达式形式的参数折减方案,即σci和mb等比例折减方案,通过数值算例证实了所提折减方案的简便和有效。

考虑围岩弹性模量劣化隧道稳定性分析方法探讨

文章采用从围岩变形角度定义的隧道安全系数,并通过增大围岩实际位移(因隧道开挖)至极限位移(围岩处于临界破坏状态)来定量评价隧道稳定性。首先基于无衬砌圆形隧道的弹塑性理论分析,推导出了通过考虑围岩弹性模量劣化来实现增大实际位移的参数折减法原理,并以极限位移作为隧道失稳破坏判据计算隧道安全系数;然后应用有限元参数折减法探讨了不同埋深和洞径下无衬砌圆形隧道处于多种围岩级别的稳定性程度。研究表明,参数折减法的可行性和适用性在I^IV级围岩中得到了较好的验证,而在V级围岩中存在一定偏差。

锦屏一级水电站引渠内侧自然边坡的稳定性

层状岩体顺层滑动但却存在反倾的后缘结构面的边坡稳定性研究尚未见到具体讨论。本文采用了数值模拟方法对锦屏一级水电站引渠内侧边坡的稳定性进行了分析,通过结构面参数折减法,求得该边坡稳定性系数为1.191,后端岩体对前端不稳定体不存在推力。通过数值分析方法和极限平衡法对结构面相关参数的敏感性进行了分析对比,对比表明采用参数折减法的数值分析方法结果可靠。本文为类似复杂岩体边坡稳定性判定提供参考。

二级联合支护结构深基坑整体稳定性分析

深基坑工程中由于设计变更而导致部分区域开挖深度加大,因此在工程实践中出现了具有不同墙顶标高的二级联合支护结构,而现有的常规分析软件难以直接对此类深基坑进行整体稳定性分析。基于有限元强度参数折减法,运用大型有限元软件ABAQUS对这种特殊支护结构进行了整体稳定性分析。采用土体最大位移与开挖深度的比值发生突变作为基坑失稳的判别依据,重点分析了内侧挡墙插入深度,支撑刚度和不同支撑布置形式对这种支护结构基坑的整体稳定性的影响,得到了若干有意义的结论。最后,提出了可直接利用常规软件进行分析的简化计算模型,并基于不同典型土质给出了相关系数的取值范围,可为采用类似支护结构的基坑整体稳定性分析提供有益参考。

基于太沙基公式的地基极限承载力数值计算方法研究

地基极限承载力在土木工程的稳定性计算时非常重要,而现实中确定承载力比较复杂、耗时费力、难操作。通过对太沙基地基承载力公式研究分析发现,公式中地基土体参数c和γ存在等比例数学关系,仿照边坡稳定分析有限元强度折减法,对参数c和γ进行等比例折减后应用数值计算确定地基极限承载力的方法 -即参数折减法,对该方法的数学理论基础进行推导论证,在ANYSY平台建立模型进行不同折减参数后的加载计算,以计算结果塑性区贯通作为极限判据确定极限承载力,利用P_u^F_t和K_t^F_i两种关系曲线验证计算结果正确性,通过调整承载板尺寸和地基土弹性模量再次进行计算,验证结果正确。该方法对勘察设计阶段计算土质地基承载力有重要的参考意义。

新型生态护坡稳定性数值分析

富阳区新登镇鼍江彩虹堰下游左岸河道应用了绳网式护坡和复合树脂板护坡两种新型生态护坡形式。采用有限元强度参数折减法,分析传统混凝土护坡与两种新型生态护坡形式下的边坡稳定性。计算结果表明:护坡形式对边坡稳定性有一定程度的影响,传统混凝土护坡形式下的边坡安全系数最小,复合树脂板护坡的边坡安全系数居中,绳网式护坡形式下的边坡安全系数最大;复合树脂板与绳网式护坡形式下的护坡结构底面剪应力比传统混凝土护坡下的护坡结构底面剪应力要小,有利于边坡局部稳定。因此,新型生态护坡在保持边坡稳定方面具有优势。

锚锭系统抗拉能力与回填土强度恢复系数定量关系计算方法

对于埋设在海底泥面下的锚锭系统,其抗拉能力是随着回填土强度的提高而逐渐提高的,为了船舶系缆的安全性,有必要确定基坑回填后锚锭系统的抗拉能力增长情况。采用ABAQUS有限元软件研究两者之间定量关系的计算方法,结合工程实例进行计算分析。采用温控参数折减法和"三步走"的计算思路,可以得出两者之间的公式关系,结合回填土和原状土的实际强度,可以计算某一时期锚锭系统的抗拉能力值。