基于塑性极限分析法的巷道反底拱支护效应研究

针对现有研究对反底拱控制深井软岩巷道底臌的力学效应多采用模型试验和数值分析方法而缺乏解析方法的问题,基于塑性极限分析法研究了巷道在高竖直应力为主的地应力作用下开挖反拱后巷道底板的应力场特征,揭示了开挖反拱后巷道底臌的机理,并分析了反底拱的支护效应对控制巷道底臌的作用。结果表明:开挖反拱会影响巷道整体的稳定性,但铺设适宜半径的反底拱能大大提高底板的极限承载力;反底拱半径越小,其抑制底臌的效果越明显。结合反底拱力学模型从理论的角度给出了锚拉反底拱支护参数的解析解,为传统支护设计提供参考。最后将提出的方法应用于龙口矿区梁家煤矿一采区运输巷道的支护设计,并进行了现场支护试验,现场监测结果表明,经支护优化设计的试验段巷道变形得到了有效控制。

碎石桩复合地基稳定性塑性极限分析法

基于塑性力学极限分析上限定理 ,建立了复合地基平移、转动相结合的破坏机构 .根据外部作用荷载和土体自重所做的外功率等于地基变形所消耗的内部能量耗损率 ,求得了碎石桩复合地基稳定安全系数计算公式 .工程算例分析表明 。

RC井式梁板结构的塑性极限分析法

根据正交构造异性板理论， 将砼井式梁板结构虚拟为各向同性板与不含扭转作用的普通梁，根据转化结构与原结构变形等效原则及材料力学关系，导出了等效极限弯矩在虚拟梁、板内的分配，从而可方便地计算出结构在特定破坏机构下的内力功，由下限定理得出结构的极限承载力。

基于极限分析上限法的深基坑支护临界值的确定

基于土的塑性极限分析方法,以均质土坡为例,从土钉支护结构的准粘聚力理论出发,综合考虑土体自重、坡顶的条形荷载,以及土钉与土体的相互作用的机理,推导出了土钉支护的临界高度的上限值和潜在螺旋曲线滑动面在坡顶方向距基坑边沿的最小水平距离解析表达式,可供基抗支护设计参考.

双向板弯矩实用计算方法研究

归纳分析了双向板的三种实用计算方法线弹性分析法、弯矩调幅法以及塑性极限分析法,建立了快捷精确的线弹性法的二次回归参数计算方法。结合实例比较了三种算法的技术经济性,对板的计算提出了设计建议。

深圳西海堤稳定性分析

简要介绍了有限元塑性极限分析下限法、刚体极限平衡法的原理。用下限法构造了深圳西海堤的静力容许应力场 ,由此求出了海堤稳定安全系数的下限解和对应的应力场 ;同时由刚体极限平衡法得到了海堤的抗滑稳定安全系数和对应的临界滑裂面。计算结果说明了深圳西海堤的稳定性是满足要求的。

某矿区矸石山稳定性分析研究

对某矿区矸石山稳定性进行了分析,依次从影响因素、物理参数测定、稳定性理论分析三方面进行了论述,通过塑性极限分析法上限解求解公式及数值模拟计算结果结合分析,得到该矿区矸石山在无水状态下处于稳定状态,在受雨水侵蚀状态下属于欠稳定状态,因此急需治理。研究结果对类似条件下矸石山稳定性评价分析具有重要参考价值。

柔性拉筋式重力墙地震土压力计算方法研究

为有效确定地震荷载作用下柔性拉筋式重力墙的土压力,基于塑性极限分析上限法及拟静力法,采用对数螺旋面作为滑裂面,通过对挡墙后填土进行内能耗散功率与外力功率的计算,建立了拉筋式重力墙地震土压力分析模型。通过算例分析,对比数值模拟与研究提出的算法结果,验证了所提出算法的合理性,并就填土及拉筋的相关参数对地震土压力的影响进行了讨论。结果表明:随着填土强度参数的增加,地震土压力呈非线性减小;土压力随着土工格栅间距的增大而呈非线性增大;随着顶层拉筋长度的增加,土压力呈非线性减小趋势;当顶层拉筋长度大于10 m时,土压力值基本不变。

边坡安全系数的研究

以某港码头岸坡设计为例 ,利用极限平衡法和塑性极限分析法对边坡安全系数进行理论分析和对比研究 ,改进了港口地区岸坡稳定性的计算方法 。

组合加固足尺预应力混凝土箱梁抗弯性能试验

为解决危旧混凝土梁桥结构性能显著下降的问题,采用足尺试验研究了应用钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁的抗弯承载性能;对2片20m跨径钢板-混凝土组合加固足尺梁进行抗弯承载性能试验,并与1片未加固足尺梁和1片预应力CFRP加固足尺梁的抗弯承载性能试验结果进行对比,分析了足尺预应力混凝土小箱梁组合加固后的抗弯性能,研究了加载全过程跨中截面的加固钢板、原梁主筋、顶板混凝土和钢筋与连接构造的应变变化规律;基于足尺试验结果,建立了钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁抗弯承载力简化计算公式。研究结果表明:钢板-混凝土组合加固梁在破坏时表现出明显塑性破坏特征;与未加固梁相比,钢板-混凝土组合加固足尺试验梁的极限承载力实测值提高了76%以上,在正常使用阶段下的刚度提高1倍以上,因此,组合加固能显著提高预应力混凝土箱梁的承载性能;受力过程中试验梁跨中截面应变分布符合平截面假定;组合加固部分与混凝土箱梁腹板纵向相对滑移小于0.6mm,因此,钢板-混凝土组合加固后的试验梁整体工作性能较好;足尺试验得到的极限承载力与简化公式计算结果的比值分别为1.06和1.01,因此,简化公式可靠,可用于组合加固预应力混凝土箱梁的承载性能计算与分析。