应力释放后隧道稳定安全系数研究

实际隧道工程中初期支护的变形量远大于其弹性变形值而产生塑性变形,为此将初期支护视作弹塑性材料,采用有限元数值极限分析方法量化隧道围岩,围岩和支护的共同作用可采用特征线法反映。结果表明,应力释放率不大时围岩安全系数不变;而超过某一值后,支挡结构的支护效率降低,围岩安全系数减小。文章基于强度折减法和特征线法,提出了求解应力释放时隧道围岩安全系数的方法,为隧道设计提供理论基础和计算方法。

土质边坡稳定安全系数计算方法研究

边坡稳定安全系数是研究边坡稳定性定量评价的主要依据之一,其计算正确性对于预防滑坡具有重要意义。首先通过泰勒分析法,找出不同坡度下土坡体最危险滑动面,运用瑞典圆弧条分法计算土坡的稳定安全系数;然后运用有限元重度增加法通过ADINA软件求出坡体的安全系数;最后通过两种不同方法的计算结果进行对比,再结合工程实例,通过ADINA分析结果与前人分析所得结果进行对比,表明了基于ADINA有限元计算软件对于求解边坡稳定安全系数的有效性。

关于桥梁结构线弹性稳定安全系数的讨论

针对桥梁工程中关于结构线弹性整体稳定安全系数的计算方法存在争议并给桥梁设计及计算带来不便的情况,对现存的三种常用方法进行了阐述,提出了线弹性分析时应注意的三个观点;以一下端固结柱为例,对三种不同的线弹性稳定安全系数计算方法进行分析对比,提出了一种新的计算方法——改进的线弹性稳定安全系数计算方法,并结合某钢管混凝土劲性骨架拱桥对各不同计算方法进行分析。结果表明:针对如今线弹性稳定安全系数计算方法的不足,新方法对承重结构恒载与外荷载进行区分,首先计算结构在恒载作用下的稳定安全系数,然后在确保结构满足自身最低稳定要求的前提下计算结构在外荷载作用下的稳定安全系数。改进的线弹性稳定安全系数计算方法能较合理的判断结构的线弹性稳定性及承载能力,而且专业概念明确,可供工程设计人员参考。

论传递系数法求边坡稳定安全系数的两种解法

在简要介绍传递系数法原理的基础上,对传递系数法求解边坡稳定安全系数的两种解法———试算法和迭代法进行比较,认为迭代法有更高的计算效率,受稳定安全系数初值和调整步长的选择的影响也更小.

用有限元强度折减法求加筋土挡墙的稳定安全系数

利用有限元法,通过强度折减来求加筋土挡墙的稳定安全系数。通过强度折减,在系统达到不稳定状态时,有限元计算将不收敛,此时的折减系数就是安全系数。安全系数的大小与所采用的屈服准则有很大的关系,本文试图对几种常用的屈服准则进行比较,并导出了各种准则互相代换的关系,并采用莫尔—库仑等面积圆屈服准则代替莫尔—库仑准则,该方法求得的加筋土挡墙的稳定安全系数与传统的计算结果十分接近。

衡重式桩板挡墙整体滑移稳定安全系数计算方法

采用基于简化Bishop条分法原理的土坡稳定性分析法,假定衡重式桩板挡墙的滑移模式为整体滑移,且整体滑移面为通过桩基底部的圆弧面,推导衡重式桩板挡墙整体滑移稳定安全系数的数值积分公式。使用Matlab软件编制程序,并采用高精度的Quadl积分函数进行积分,求解衡重式桩板挡墙整体滑移稳定安全系数,并以高达14.0m的边坡为例,对为其所做的支护结构-衡重式桩板挡墙进行整体滑移稳定系数计算。计算和监测结果均表明,在不考虑倾覆稳定性的情况下,衡重式桩板挡墙的稳定性非常好。该方法可用于衡重式桩板挡墙的整体稳定性验算。

基于可靠指标的桥梁结构稳定安全系数研究

桥梁相关规范规定,结构的第一类稳定安全系数不应小于4,但当第一类稳定安全系数取4时,能否保证结构在更可能出现的第二类失稳发生时的可靠指标达到目标可靠指标则值得研究。以钢筋混凝土受压构件为例,分别进行弹性和弹塑性稳定计算,取第一类稳定安全系数等于4,采用一次可靠度方法FORM得出第一类弹性失稳时的可靠指标,利用计算该可靠指标时的荷载效应和弹塑性临界荷载计算第二类弹塑性失稳时的可靠指标。结果表明:某些情况下,当第一类稳定安全系数取4时并不足以保证结构发生第二类失稳时的可靠指标达到目标可靠指标。文中还讨论了结构参数变化对结构第一类和第二类失稳时可靠指标及稳定安全系数的影响,得出第二类稳定安全系数和可靠指标的关系,并给出第二类稳定安全系数的取值建议。

有效应力概念下瑞典条分法稳定安全系数公式讨论

针对有效应力概念下瑞典条分法计算土坡稳定安全系数公式目前存在2种形式所出现的不一致,并且它们散见于不同版本的教材或著作与规范(规程)中存在概念含混的现象,提出有必要进行讨论并期待尽早"定案"。研究表明现有的2种公式形式只有1种是合理的。依据基本概念分别从有效应力原理、瑞典法原思路、各土条的一致性及与重度替代法相匹配几个方面进行系统论证,澄清概念,阐述了作者的观点。最后讨论了公式的特征与运用情况。

剩余推力法中稳定安全系数折减方法分析

对工程中常用的剩余推力法的受力情况进行了阐述,在总结已有研究成果的基础上,对该方法中的稳定安全系数的不同折减方法进行了分析比较,认为无论是以各个条块抗滑力除以稳定安全系数Fs的折减方法还是以稳定安全系数Fs乘以各个条块下滑力的折减方法,都应结合具体工程情况进行选取。本文还结合工程算例,对上述两种稳定安全系数折减方法所得到的剩余下滑力的大小进行了比较,得出相应的结论,可供边坡工程设计应用参考。

基于强度折减的边坡稳定安全系数有限元迭代解法

讨论有限元强度折减法的失稳判据,结果表明:失稳判据对安全系数影响较大,对临界滑动面形状和位置的确定影响不大。在此基础上,提出基于强度折减的边坡稳定安全系数有限元迭代解法,先用强度折减法搜索滑动面,再按滑动面已知边坡用迭代解法求解稳定安全系数。该方法充分结合了强度折减法和迭代解法的优点,求解边坡稳定安全系数时效率快、精度高,可为实际工程参考应用。

边坡危险滑动面及稳定安全系数的力学解析方法

为了分析边坡的稳定性,提出了一种基于极限平衡理论的分析方法。假定坡体为只受重力作用的弹性体,通过弹性力学解析解求得应力分布,将滑动面用分段二次多项式函数表示,当分段间隔足够小时,这种表示方式可以描述任意曲面形状,根据坡体滑面所满足的Mohr-Coulomb准则,定义边坡稳定安全系数,其为多项式系数的函数。通过混和罚函数优化方法可以求出最危险滑动面对应的多项式系数,获得边坡的稳定安全系数,从而判定边坡的稳定性。所提出的方法与以往方法不同,不用将滑体划分成垂直条块,不用假定滑面上的法向应力分布形式,而直接利用已有的坡体弹性应力解。算例表明:本文方法所得到的结果与简化Bishop法和有限元强度折减法获得的结果非常接近,且基本介于有限元法和简化Bishop法之间。

基于强度折减的有限元方法求边坡稳定安全系数

当折减系数达到某一数值时,边坡内的一定幅值的广义剪应变自坡底向坡顶贯通,认为边坡破坏,定义此前的折减系数为安全系数,与极限平衡法相比有限元法具有很多优点。集中讨论屈服准则、内摩擦角和粘聚力、剪胀角、计算范围的选取、坡脚的形状和尺寸、网格疏密程度、不同的破坏标准对全系数的影响以及大变形和小变形有限元对比分析。

钢制薄壁外压容器的稳定安全系数

基于钢制薄壁外压容器模糊临界失稳强度的信息熵分析,建立分析稳定性模糊可靠度的模糊临界失稳强度等效随机-载荷随机的力学模型,从控制钢制薄壁外压容器稳定性在正常操作与外压压力试验时模糊可靠度的角度,对其稳定安全系数、试验压力系数与超压限制系数进行探索。研究表明:(1)从等可靠度的观点,在外压压力试验与正常操作时,薄壁外压球壳稳定性的模糊可靠度应分别不小于0.999 998 693与0.999 998 494;薄壁外压圆筒稳定性的模糊可靠度应分别不小于0.999 998 931与0.999 999 975 3。(2)薄壁外压球壳稳定安全系数应不小于14.53;薄壁外压圆筒稳定安全系数应不小于2.20。(3)薄壁外压球壳外压试验压力系数在外压压力试验时等于1.00;薄壁外压圆筒外压试验压力系数应不小于1.00但不大于1.28。(4)在外压压力试验时,薄壁外压球壳的超压限制系数应不大于0.068 8;薄壁外压圆筒的超压限制系数应不大于0.579 8。

条分法计算边坡稳定安全系数的定义——关于“稳定安全系数计算公式中荷载与抗力错位影响探讨”的讨论

《岩土工程学报》2021年第3期焦点论坛栏目刊登了付文光等的文章《稳定安全系数计算公式中荷载与抗力错位影响探讨》[1](以下简称“付文”),文中讲到国内外岩土工程相关技术标准中稳定安全系数计算公式大多有不同类型的抗力与荷载错位、不符合安全系数定义(抗力与荷载之比)的现象,其中包括边坡稳定安全系数计算的几种条分法,认为它们都有把部分条块产生的抗滑力计入分母(荷载)的错位问题。笔者很肯定文献[1]作者深入仔细的思考、剖析,也认为文中一些讨论有一定道理。不过,如果说土力学教科书中均有讲解的分析边坡稳定的几种条分法都有抗力与荷载的错位问题,笔者认为值得商榷。因为边坡稳定安全系数的定义本不是抗力与荷载之比,而是边坡土体所具有的强度与保持边坡刚好稳定所需要的强度之比,所以没有抗力与荷载错位的问题。

基于可靠指标的稳定安全系数探讨

桥梁结构当第一类稳定安全系数取4时,能否保证结构在更可能出现的第二类失稳发生时的可靠指标达到目标可靠指标值得研究。对单层单跨刚架桥分别进行了第一类和第二类稳定计算,以第一类稳定计算得到的临界荷载,取第一类稳定安全系数为4,采用一次可靠度方法编制程序得出可靠指标。进而采用第一类稳定可靠指标计算时的荷载效应和第二类临界荷载来计算第二类可靠指标。根据可靠指标探讨结构稳定安全系数取值的合理性。在此基础上,对两类稳定临界荷载进行了参数分析,研究临界荷载的变化对可靠指标的影响。结果表明:稳定分析应区分失稳状态,第一类稳定安全系数取4,但当结构发生第二类失稳时,有些情况下不足以保证可靠指标达到目标可靠指标。

水利水电工程边坡抗滑稳定安全系数标准制定

按照兼顾边坡稳定安全与工程投资的原则,以已建工程实际采用的安全系数为基础,并参考相似规范的规定,对与边坡抗滑稳定技术标准相关的主要因素进行全面的统计和论证分析,提出了水利水电工程边坡稳定安全系数标准,并对其进行了可靠度评价。

边坡稳定安全系数影响因素探讨

针对不同的屈服准则、内摩擦角和粘聚力、剪胀角、计算范围、坡脚的形状和尺寸、网格疏密程度、破坏标准等因素,采用有限元分析技术研究了它们对边坡稳定安全性的影响程度,对安全系数的影响以及大、小变形有限元进行了对比分析。

关于“稳定安全系数计算公式中荷载与抗力错位影响探讨”的质疑

《岩土工程学报》2021年第3期刊登了付文光等的论文[1](以下简称原文)。认真拜读后觉得存在极限平衡力学基本概念混淆错误问题需要澄清,避免错误概念影响进一步扩大泛滥。抗滑稳定是研究滑动体实际受力情况沿潜在滑裂面剪切滑移破坏的可能性。

软基路堤稳定安全系数影响因素敏感性数值分析

为研究软土地基边坡稳定安全系数的影响因素,选择哈尔滨某高速路段边坡进行实地考察,利用有限元软件及控制变量法,通过改变计算模型的几何尺寸和材料等参数探究影响稳定安全系数的影响因子的敏感性,计算结果表明:土的重度γ对一般边坡稳定安全系数的敏感性较大,内摩擦角φ对软基路堤稳定安全系数的敏感性较大。

临界地震加速度与稳定安全系数的定量关系

在判断土坡稳定时,使用沙尔玛法,可以简化计算的工作量。是以Kc作为判断土坡稳定程度的一个标准,然后根据理正岩土软件岩质进行边坡稳定分析,不考虑地震作用,而是每次加入不同的水平外荷载Px,模拟水平地震惯性力KWi用软件进行分析,得出一系列不同大小Px所对应的滑裂面稳定安全系数Fs,最后根据回归分析把Kc与Fs的定量关系用函数表示出来,使其可以在工程中广泛应用。