基于修正统一硬化模型的超固结非饱和红黏土边坡稳定分析

在降雨和水位升降的联合作用下,库岸边坡易发生滑塌现象。采用理想弹塑性Mohr-Coulomb准则,在干湿循环作用下,分析库岸边坡的稳定性,难以反映边坡土的超固结消散等复杂力学特性。以江西省新干航电枢纽库岸边坡为背景,针对弱超固结非饱和红黏土,开展非饱和直剪试验,采用反正切函数,描述吸力应力与基质吸力的数学物理关系,提出红黏土的超固结非饱和统一硬化(unified hardening,UH)模型。然后,在UH模型的基础上,采用C++语言,开发FLAC3D的应用程序;利用GeoStudio软件的SEEP/W模块,计算降雨入渗的非饱和渗流场;编写接口程序,导入FLAC3D,开展库岸边坡的稳定性计算。库岸边坡的水平位移明显大于经典的非饱和理想弹塑性模型计算结果,结果表明,修正UH模型能够合理地预测超固结非饱和红黏土库岸边坡的稳定性,为同类库岸边坡工程稳定性分析提供了参考。

极限平衡法与强度折减法在边坡稳定分析中的问题讨论

为比较极限平衡法与强度折减法在边坡稳定分析中的区别,通过具体算例,将瑞典条分法、简化Bishop法、Janbu法等不同的极限平衡方法和有限元软件中强度折减法(SRM)应用于工程实践中,通过多种计算方法求解边坡安全系数,并对两种均质土坡稳定性结果进行分析。结果显示瑞典条分法可信度较低,安全系数仅为0.89。采用正交试验探讨了网格疏密对安全系数的影响,Abaqus所得等值线最深。此外,通过比较不同方法所得安全系数和临界滑动面,进一步探讨边坡失稳和滑动面搜索等问题。研究结果可对极限平衡法与强度折减法在工程中的应用提供一定的参考。

基于土体强度折减法生态组合桩结构稳定分析及应用

针对道路、居民建筑等占用的城镇河道,采用了一种由连接板和抽槽式受力桩构成的生态组合桩,打造亲水护岸,基于土体强度参数折减和嵌固深度验算公式修正方法,对桩体稳定性、板宽B与桩长H比值进行了探讨,应用于实际工程。研究结果表明:组合桩稳定性验算应考虑桩宽b、桩长H、连接板宽B及高度h等因素,且土体强度折减区间及增量取值不宜过大;折减系数小于1.0时,桩体稳定性、板宽B与桩长H的比值随着土质强度增长呈抛物线增大,在强度好的粘性土质岸坡中经济实用;折减系数大于1.0时,组合桩稳定性随土质强度减小呈线性降低;粘性土质岸坡应用中,组合桩需考虑机械引孔、型钢导架轴向定位等施工技术。研究成果对类似粘性土质岸坡生态河道提升打造具有重要指导意义。

基于BIM和GIS的高边坡稳定分析方法

随着现代工程技术的快速发展,BIM(建筑信息模型)和GIS(地理信息系统)技术逐渐融入到岩土工程和地理空间数据分析中,为高边坡稳定分析提供了新的视角和工具。本文深入探讨了基于BIM和GIS技术在高边坡稳定分析中的应用,特别是利用AECC工程软件集的优势。通过比较传统方法与基于BIM+GIS的方法,揭示了新方法在解决复杂高边坡稳定问题上的优势。此外,还探讨了如何将BIM模型有效地应用于有限元分析中,为高边坡的设计、施工和维护提供了有力的技术支撑。

片区排涝提升的大型混流泵站建设方案稳定分析

以长岭涝区整治工程新建排涝站为例,规划了建设方案,从内向外分别为:清污桥、前池、泵房、配电室、出水箱涵、防洪闸、出水口建筑物、改建南山排水涵及其它站区工程。然后对建设设计过程中的泵站抗渗稳定性、泵房抗滑、抗浮稳定性、副厂房与防洪闸基底应力进行计算分析,得出工程地基抗渗稳定性泵房抗滑、抗浮稳定性均满足规范要求;但各建筑物地基承载力不足,均需地基处理,为工程高效优质实施提供技术保障。

大业冲水库主坝渗流稳定分析及安全性评价

作为湖南省邵阳市洞口县重点中型水库,大业冲水库主坝的渗流现状和安全性对周边地区生态环境和人民群众生命财产安全具有重要影响。基于实际地质勘察结果,采用现场实测、理论分析与数值模拟相结合的方法,对不同工况下坝体渗流压力、浸润线和单宽渗流量等安全性指标进行分析。研究结果表明,大业冲水库主坝现有设计方案能够起到一定的防渗作用,但坝体渗流压力较大,浸润线较高,单宽渗流量也较大。受坝体渗流问题影响,坝体稳定性将逐步下降,需采取有效的加固方案和预防措施,并加强坝体安全管理和监测手段,以提高大业冲水库的安全性和稳定性。

永富直流回送云南电网方式安全稳定分析

永富直流“十三五”期间主要以送电广西电网为主,随着滇东南地区负荷的快速增长,永富直流需回送云南电网,满足新增负荷的用电需求,减轻云南电网500 kV南北交流断面和滇东南500 kV交流断面的输送潮流。本文对现状电网永富直流回送云南电网以及500 kV柳井输变电工程投产后永富直流回送云南电网的系统稳定性进行了仿真分析。仿真结果显示,现状电网不能完全满足永富直流回送云南电网的运行要求,500 kV柳井输变电工程投产后永富直流具备回送云南电网的条件。

地质灾害治理中的边坡稳定分析与加固技术研究

对于边坡的稳定分析和加固技术做了深入的研究。旨在提高边坡稳定性评价精度,改进加固技术。通过提出深度学习边坡稳定性预测模型和对高强度复合材料边坡加固技术的革新,本论文系统地对边坡稳定性分析方法进行创新和应用。研究结果表明:新型分析方法可显著提高边坡稳定性评价准确性,高强度复合材料加固技术有效地提高边坡承载能力。这些创新技术与方法通过实证研究与案例分析证明治理效果显着,对地质灾害防治具有新思路与实践指导作用。

西营灌区农村饮水安全工程水源稳定分析

在对西营灌区饮水水源现状的调查研究的基础上,对供水量、供水稳定性、用水量进行了详细的分析,提出了灌区保障饮水安全和提高水资源利用效率和效益的具体措施,为今后灌区农村饮水工程供水水源保障方面提供了翔实的数据依据。

抽水蓄能电站库区淹没与库岸稳定分析系统研发及应用

为进一步加快构建新型电力系统,促进抽水蓄能电站数字化转型。笔者通过运用地理信息系统(geographic information system,GIS)技术和数字高程模型(digital elevation model,DEM)建立抽水蓄能电站库区淹没与库岸稳定分析系统,并从系统的技术结构、三维可视化、库区淹没分析、库区浸没分析和库区塌岸分析等方面分析系统模块建设及其功能实现。结果表明,该系统可实现库区淹没范围、库区浸没范围和库区塌岸预测范围边界线的三维模拟分析及实时动态演示,相关的土地利用数据快速整合评估等。该系统可为合理确定抽水蓄能电站水库大坝位置,制定征地拆迁、土地赔偿、移民安置等方案提供科学的决策依据。

基于强度反演的破碎泥质粉砂岩边坡稳定分析

当强风化泥质粉砂岩极为破碎,部分夹中风化碎岩块时,边坡勘察钻孔取样的岩体完整程度低,试验给出的抗剪强度与天然状态土体不符。为了得到合理的强度参数,针对不同时期的开挖边坡,结合改进的试验数据,构建有限元分析模型,利用理论分析方法对岩土材料的强度参数进行反演计算,以研究确定泥质粉砂岩的强度特性,进行可靠的高边坡防护设计。研究结果表明:对于开挖4年后未出现滑动的稳定边坡,首次勘察得出的强风化泥质粉砂岩抗剪强度参数及计算得到的边坡稳定性系数偏低;补勘时采用“双管双动+半开管”可最大限度地采取原状岩样,平均岩芯采取率达到91%,得出的抗剪强度参数更为真实;结合室内试验,建立模型进行反演得到的强风化泥质粉砂岩抗剪强度参数c=36 kPa、φ=31°较为合理;实践表明,根据数值计算、场地地质条件等进行边坡支护结构设计经济可靠,效果良好。

高明河明城段堤防稳定分析及达标加固研究

对高明河明城段堤防稳定性展开了深入分析和达标加固研究。详细探讨了堤坡失稳破坏的原因,包括堤基渗透变形、堤基缺陷、河水侵袭冲刷和堤身渗漏等问题。在此基础上,提出了一系列的堤防加固方法与应用,包括堤防防渗加固、抗滑加固和固脚防冲等措施。

狮山水库主坝渗流安全稳定分析

为保证开平市狮山水库主坝安全稳定运行,以应对可能存在的结构安全隐患。通过有限元法模拟渗流过程,结合蒙特卡洛模拟研究土壤强度参数的分布,在不同运行工况下对主坝进行结构稳定性分析,全面评估主坝的安全性。结果表明,在不同水位条件下,主坝的渗流稳定性和结构稳定性存在一定的风险,特别是在下游坡存在轻微滑坡的情况。因此,针对这些问题采取相应的主坝加固措施,以确保水库的安全运行。

边坡稳定分析的相对失稳加速度方法

边坡稳定分析是土力学的经典课题,通过稳定分析能够得到边坡的安全系数。但最小安全系数对应的临界滑动面不一定是最先发生滑动的破坏面,失稳加速度临界滑动面则可能最先滑动。失稳加速度方法可以用统一的原理计算边坡和隧洞等所有具有临空面的结构的稳定性;可以利用常规极限平衡法的假定条件进行计算,也可以利用有限元等数值方法的应力计算成果;可以计算失稳加速度,也可以以失稳加速度的模最小来计算安全系数,此时也相当于一种特殊的模式识别方法。本文对失稳加速度方法的提出过程及主要原理进行系统总结,并将其推广到相对失稳加速度和相对安全系数,放松了约束条件,使得它可以具有更加广阔的应用前景。

基于FLAC3D的地震作用下边坡动力稳定分析

为进一步研究在地震作用下的边坡动力稳定,以某边坡为例,基于FLAC3D对该边坡在地震作用下的动力稳定进行全面分析,分析了其在地震作用下的加速度响应、位移响应和结构面屈服响应,并分别采用平均时程安全系数法、拟静力法和动力强度折减法求解边坡潜在的3个块体在地震作用下的安全系数,结果表明:相对位置较高、结构面相交处、地形变化幅度较大的区块,在地震作用下的加速度响应更加明显;位移响应一部分随着地震加速度呈现周期性的变化,另一部分随着地震作用而逐渐累积增大,主要位移变化方向与加速度输入方向一致;潜在滑块的位置越高、结构面抗剪强度越低,在地震作用下的变形和位移越大,稳定性越差;潜在底滑面以剪切屈服破坏为主,其他结构面以张拉屈服破坏为主;对于具有明显潜在滑动面、可明确潜在滑块的岩质边坡,采用平均时程安全系数法、拟静力法和动力强度折减法计算地震作用下边坡的安全系数结果基本一致。为防治地震导致的滑坡等次生灾害提供了一定的理论依据和技术支撑。

基于转速-电压坐标平面的暂态电压稳定分析

针对感应电机类动态负荷引起的暂态电压稳定问题,提出了一种基于转速-电压坐标平面的暂态电压稳定问题的分析方法,描述了感应电机类动态负荷在转速-电压坐标平面上的稳定边界。通过转速-电压坐标平面上电机运行点与稳定边界间的关系,可直观判断感应电机的加减速状态,并可清晰地解释感应电机类动态负荷在受到扰动后的暂态过程中引发电压失稳的机理。通过对比感应电机在转速-电压坐标平面上的工作点与所提的稳定边界间的关系,可以判断系统是否会出现电压失稳。通过单机无穷大系统及两区四机系统的仿真算例验证了所提分析方法的有效性。

新能源电力系统暂态频率稳定分析与调频控制方法综述

在“双碳”战略目标下,我国将构建高比例新能源电力系统。高比例新能源电力系统的转动惯量和调频容量降低、故障冲击功率提升,使大电网暂态频率稳定受到威胁。当前的调频控制方法及其所依赖的分析模型难以很好地适用于高比例新能源电力系统。为适应暂态频率稳定要求,需探索新的调频控制方法。为了更好地理解高比例新能源电力系统的暂态频率稳定问题,准备调频应对策略,对暂态频率稳定分析与调频控制方法的研究现状进行综述和展望。首先,归纳现有暂态频率分析模型,然后从系统和厂站2个层面梳理了调频控制方法的研究现状,从分析基础出发归纳不同调频控制方法的适用特性。最后,总结了高比例新能源电力系统暂态频率稳定分析与调频控制的特征变化及其影响,并对未来可能的发展思路进行展望。

面向电力系统智能分析的机器学习可解释性方法研究(二):电网稳定分析的物理内嵌式机器学习

将知识融入机器学习模型是提升算法可解释性与计算性能的重要途径之一。针对电力系统运行的稳定分析问题,提出一种新的物理内嵌式机器学习框架与方法,将描述故障动态过程的微分-代数方程作为先验知识,引导神经网络模型训练。相比于完全依赖数据的通用机器学习方法,物理内嵌式机器学习直接模拟物理过程,通过数据背后所蕴含的物理方程来约束机器学习决策空间,并输出故障后的动态曲线,结果物理含义与可解释性更强。同时,物理内嵌模式也大幅降低了模型训练对海量数据的依赖,为小样本学习及以及模型向真实系统迁移应用过程中的参数辨识提供一种新的思路。

高层建筑跃层柱稳定分析与讨论

针对高层建筑跃层柱稳定分析中经常出现计算长度系数过小的问题,讨论了稳定分析中欧拉公式的应用范围,整理了常见柱子的临界长细比和高宽比,建议稳定分析前进行稳定与强度控制判断。针对屈曲分析方法的合理应用问题,总结了常用的整体屈曲分析方法与局部加载分析方法各自的特点及适用范围,并提出了基于局部加载分析结果的反推算法,最后结合案例进行分析和探讨。研究结果表明:跃层柱计算长度系数过小的问题很可能是由于模型设置、稳定临界荷载计算等方面原因;验证欧拉公式的适用范围本质上是验证跃层柱是稳定控制还是强度控制;由屈曲分析获得临界荷载并反算的计算长度系数有可能是虚假值,应同时验证其对应的临界应力。反推算法结合了整体屈曲分析方法和局部加载屈曲分析方法各自的优点,可提高整体屈曲分析中寻找屈曲模态的效率。

海上风力发电集中系统稳态电压稳定分析

针对海上风力发电系统容易受到外界因素影响,难以精准地判断稳态电压运行状态的问题,设计一种海上风力发电集中系统稳态电压稳定分析方法。根据正切向量内部数据信息识别不同发电集中系统对电压数据的管理程度,抑制内部电压和电流并记录此时的频率值,设置相应的母线支路与变压器装置,控制电压负荷高低。分析发电系统电力输出功率与电压失稳状态瞬间数值,调整电压使其达到长期状态下的平衡点,增强整体系统的平衡点汇聚性能,时刻记录系统内部电压增幅震荡数值,通过数据获取不同时间段内的的稳定电压值。实验结果表明,当变压器出现故障时,故障持续时间仅为0.4 s,表明该文方法具有一定的调节能力,保持系统电压处于稳态。