拱坝-地基破坏的数值模型与溃坝仿真

本文使用刚体弹簧元模型来模拟拱坝 -地基这类非连续介质和连续介质组成的系统 ,对一个悬臂梁的位移场和应力场的计算并与有限元方法计算结果的对比表明 ,这种方法具有良好的精度 .应用这一模型对玛尔帕塞拱坝的溃坏进行了仿真 ,重现了拱坝的破坏过程 ,探讨了拱坝坝肩滑动失稳的原因 ,计算结果表明坝肩岩体裂隙和断层的强度不足是导致整个拱坝溃毁的关键因素 .

地下水位变化引起地基破坏的模拟实验装置

为了满足课堂教学的直观性,加深学生对有效应力原理和渗流理论的理解,激发学习兴趣,配合土力学教学实验,开发了操作性强、制作简便、造价低廉的承载力破坏实验装置。依此实验装置,可方便地实施两种实验方案:一是地下水位上升引起浅基础从倾斜到倾倒即地基整体破坏的整个过程,并与桩基础情况进行了对比;二是地下水位下降导致房屋下沉实验。使学生加深理解了孔隙水对土体的影响,提高了学生利用有效应力原理和渗流理论解决工程实际问题能力。

局部地基破坏影响下管土相互作用研究

局部地基破坏,会对埋地管线的安全运行造成威胁。管土相互作用是研究埋地管道相关问题的基础,为此,综合介绍国内外学者针对不同地基破坏形式条件下,埋地管道协同变形及管道应力分布规律的研究方法。

雨水入渗对黄土地基破坏的有限元分析

近年来,对于黄土地基的积水入渗模型的研究较为充分,但对于积水入渗后地基应力变形规律的研究还比较少。因此,开展雨水入渗对黄土地基破坏的有限元分析,对于我国黄土地区的公路建设具有重要的理论意义。

宝山区顾村垃圾堆场地基破坏原因分析及整治对策

对垃圾堆填场地地基的破坏状况进行了深入调查,分析了地基破坏的原因,进而提出了适于该堆场地基破坏情况的整治方案。

基于双侧非对称破坏模式的临坡地基承载力极限平衡分析方法

地基极限承载力的分析与计算是临坡基础设计的重要依据。首先,结合临坡条形基础地基工程的特点,通过深入研究其破坏机理,借鉴现有临坡地基破坏模式确定的经验,构建出考虑临坡条形基础地基破坏模式双侧性与非对称性特征的地基合理破坏模式;其次,在上述临坡地基破坏模式研究基础上,引进刚体极限平衡分析方法,导出反映破坏模式双侧性与非对称性以及基础与坡顶距离影响的临坡条形基础地基极限承载力分析模型;然后,采用序列二次规划优化分析方法,解决双侧性与非对称性引起的地基破坏几何模型的不确定性问题,建立临坡条形基础地基极限承载能力的确定方法;最后,采用该文及现有相关研究方法对工程实例进行对比分析,表明文中研究方法的合理性与可行性。

考虑坡体稳定性的临坡地基承载力估值公式探讨

【目的】临坡工程常见于山区和城市有限空间建设中,临坡地基承载力安全是临坡工程安全控制的核心。针对临坡工程建设中的地基承载安全问题,【方法】利用数值仿真试验,揭示了临坡条形基础破坏形态,构建了该破坏模式的数学表达模型。在数学表征滑动模式基础上,利用极限平衡法,建立滑块的力平衡方程,提出考虑坡形、基础、荷载等多要素的临坡地基极限承载力估值公式。最后结合工程算例,与现有理论分析方法和数值分析方法进行对比分析,检验了方法的可行性。【结果】结果表明:(1)利用极限平衡法和数值仿真试验,揭示了临坡地基初始等速剪切进而向临空侧优势滑移的破坏模式,非直立斜坡的滑体由底角为φ/2+45°的等腰三角形主动区、90°-β的顶角和对数螺旋线组成的过渡区和对数螺旋线的切线及坡面线组成的被动区三部分组成;直立斜坡的滑体由主动区和被动区两部分组成。(2)针对上述非直立斜坡和直立斜坡滑体的几何表达式,建立滑块的力平衡方程,得到含有坡形、坡顶距、基础宽度以及土体强度参数的临坡地基极限承载力公式,相对于传统公式,其含有地基、基础和斜坡三部分信息,更符合斜坡工程实际。【结论】结合工程算例,通过与现有理论分析方法和数值分析方法计算结果进行对比分析,地基极限承载力值介于单侧破坏模式和双侧破坏模式、有限元和极限平衡法计算结果之间,更符合实际破坏形态支持的剪切承载。将边坡稳定性系数引入临坡地基安全稳定评价中,为未来科学探讨临坡地基空间安全性分区提供理论依据。研究成果对科学合理评价临坡地基承载安全具有重要的理论意义和工程应用价值。

软土地基上桶(筒)型基础竖向承载力

通过大型有限元软件ABAQUS,建立了桶(筒)型基础承载力分析的三维弹塑性有限元模型,并用现有物理模型试验结果对有限元分析模型进行了验证.研究了这类结构在竖向力作用下的承载特性和破坏模式,分析了桶与筒型基础破坏模式的差异.通过用有限元模型计算得出的筒型基础竖向极限承载力与分别用不同经典地基承载力经验公式、圆形基础理论公式以及规范公式等计算得出的筒型基础竖向极限承载力进行比较,得出在不同条件下各个公式的适用性,为设计和施工计算提供参考.

基于PIV非接触式测试技术的黏土地基塑性区研究

随着基础荷载作用的增加,不同类型的地基土体将表现出不同的塑形区分布特征和破坏模式。本团队基于PIV技术利用自主研制的地基塑性区非接触式测试系统,自主设计模型试验方案,通过室内模型试验,研究了不同荷载作用下黏土的地基塑性区发展过程及其真实形态特征、地基破坏模式及承载力取值。本项目研究成果可为地基塑性区的研究提供重要的第一手资料,为地基承载力的取值提供新的途径。

房屋加层设计中提高地基容许承载力20%～40%的分析与研究

本文从房屋地基变形(沉降和不均匀沉降)以及容许承载力两个方面探讨房屋加层设计中提高地基容许承载力的问题。通过对房屋刚度、土的特性、以及地基破坏模式的讨论,结合上海地区房屋加层实例、国内外部分论著、科研及测试成果,对砂土及软土两种地基进行了综合研究,得出了可为我国大部分地区采用的20%～40%地基容许承载力提高系数,建议全国地基规范采纳。

调查海啸破坏的木结构建筑

日本房屋和木材技术中心（Japan Housing and Wood Technology Center）在东京举行“日本东部大地震（Great East Japan Earthquake）造成的木结构建筑破坏的调查结果说明会”。该中心对千叶县（ChibaPrefecture）浦安市（4月7日）、宫城县（Miyagi Prefecture）石卷市（Ishinomaki City）（4月25日）等地由于地震、海啸和地基破坏的木结构建筑进行了调查。会上，他们讨论了可能采取的应对措施，以防止海啸破坏木结构建筑。

底部刚性层限制条件下条形基础地基承载力系数Nc与破坏模式

存在底部刚性层限制时,极限荷载作用下的条形基础地基破坏模式会变得异常复杂。此时,应用极限分析、滑移线或数值分析等方法求解地基极限承载力,难以获取明确的定量破坏形态。为此,本文应用刚体平动运动单元上限有限元,通过多次网格更新方式进行系统地分析研究,重点揭示与黏聚力相关的地基极限承载力系数Nc的上限解曲线及其滑移线网破坏模式,探讨地基土层厚度、土体内摩擦角和基础与地基界面有限摩擦等关联因素的影响规律。研究结果表明:当刚性层上方地基土较厚时,Nc和刚性层影响的修正因子Kc随土体内摩擦角和土层厚度的变化不明显;而当土层厚度变薄时,Nc和Kc伴随土体内摩擦角增大和土层厚度变小而急剧增长;土层厚度较小时,基础与地基土接触面摩擦条件对地基破坏模式影响显著,表现为接触面粗糙程度的下降使得Nc大幅减小,与无底部刚性层限制时的规律差异显著。最后,应用运动单元上限有限元分析,验证了底部刚性层限制条件下地基极限承载力系数Nc与Nq之间的转换关系。

固化人工硬壳层双层地基承载试验及理论研究

在围海造陆工程中为了缩短工期,同时解决砂石填料紧缺、成本高,以及减少弃土的开挖、运输和堆放等问题,常采用就地固化处理形成人工硬壳层,为后续工程的开展提供作业平台。从室内模型试验和理论分析两方面入手研究了人工硬壳层下的地基承载力。结果发现:模型试验中地基破坏的模式为上层固化层剪切破坏,下卧层发生整体剪切破坏;就地固化形成的人工硬壳层可大幅提高地基的承载力。对比两种试验结果可知下卧层的强度对地基承载力影响大。此外,基于双层地基冲剪破坏理论推导了模型试验中方形基础的地基承载力公式,发现其计算结果与试验结果符合良好。最后用应力扩散原理研究了地基承载力,推荐上层土扩散角应大于30°。

浅谈天然地基承载力计算

文中根据天然地基土层极限破坏的基本形式,简要分析了对其产生影响的外部因素和内部因素,并根据实际案例分析和对比,较深入地理解地基规范GB50007-2011第5.2.4条计算公式中相关参数的物理意义。

海床表层软土对宽浅式筒型基础承载特性影响研究

近海海床表层多为软黏土或淤泥质土,为探究海床表层软土对海上风电宽浅式筒型基础承载特性的影响,以中国广东某海域风电场为背景,通过有限元分析的方法,研究竖向、水平、弯矩荷载作用下软土层厚度和土体强度对基础极限承载力、破坏模式以及筒基土压力分布的影响。研究结果表明:当软土层厚度小于H/2(H为筒裙高度)时,单向荷载作用下宽浅式筒型基础极限承载力随软土层厚度的增加呈线性减小的趋势;当软土层厚度大于H/2后,承载力降低速率逐渐增大。表层软土的存在,使得塑性区范围缩小,软土层内土体塑性破坏更加明显。竖向荷载作用下,随软土层厚度的增大,筒顶承载先减小后增大,筒内侧摩阻力先增大后减小;水平荷载和弯矩作用下,筒侧被动土压力的降低是引起软土覆盖地基中基础承载能力降低的主要因素。

堆积体休止角边坡运输通道设计关键问题分析

结合堆积体边坡上工程设施的设计实例,针对堆积体休止角状态下边坡通道工程问题,分析了高陡斜坡地基上人工荷载施加时地基和边坡的稳定性,对总体运输方案、工程基础设计、锚固方案选择等设计中的关键问题进行了计算和讨论,论证了工程应用的可行性,并提出了处理和解决措施。本研究分析及应用成果对于类似工程具有一定参考价值。

煤炭工业建筑适用的地基许可耐压力表

自采用苏联55年天然地基规范(НИТУ127-56)以来,对于一般工业民用建筑在不进行按变形及稳地定性来计算地基时,就直接接表10表11、表12采用基计算强度R,经常只能获得很小的数值,如与48年天然地基规范(НИТУ6-48)相比,在大多情况下都有减少.在Н.А.齐辽里克的“关于粘土类的地基强度针算”论文中也提出同样问题,而且拟定了新的计算强度公式,因而有必要根据煤炭工业建筑特性及其建筑场地常见之地质类型来制定适用之地基强度表.在齐辽里克的论文中合理的提出几个问题,应予采纳:1.粘土类土的计算强度除了按孔隙比值插入外,也应该按其含水量插入,这一点虽在规范127—55公布时做了理论上的解释,但并没有提出由于应用规范6—48按B价插入而产生地基破坏的任何事例。

吉林省西部岩土震害潜势研究

岩土震害是指由于岩土体在地震时产生的不稳定所导致的场地和地基破坏。场地和地基的稳定是地震后工程结构不遭受破坏的前提条件，因此岩土震害的研究对减轻震后工程结构破坏具有重要的意义。当前，我国岩土地震灾害评价多是针对某一具体工程或某一小区划范围进行的，尽管已经积累了大量的基础资料，但基本上停留在分散的、零星的、孤立的状态，不能充分的综合利用这些资料，也不可能形成对岩土地震灾害的总体直观认识，无法供国家防震减灾决策使用。利用数据库技术和GIS平台可以对已有的资料进行空间数据的科学分析，对地震时场地和地基的稳定性做出科学预测。

河(沟)床冲刷计算新方法

河（沟）床冲刷计算是水利工程中经常遇到并需解决的重要问题，且已有一系列计算公式。通过对冲刷与粗化规律的分析论证并简化处理，建立冲刷物理模型，运用递推公式，推导出一种新的计算公式，使冲刷计算更加简便快捷。

冻土改良方法及其机理研究综述

一、引言季节和昼夜的温度变化会引起土体周期性的冻结和融化,土体冻结时膨胀,融化时沉降,这种物理特性导致土体结构、性质发生很大的变化,直接影响地基以及上部建筑物的长期安全稳定,是冻土地带建筑物产生裂缝的主要原因。尤其是在我国寒冻地区,冻融造成地基破坏的事件屡见不鲜。例如:呼伦贝尔建成的110k V变电站在2005年因冻胀导致地基破坏,造成变电站设备支架倾斜,严重影响变电站的正常运行。