降雨过程中边坡临界滑动场

降雨入渗过程中孔隙水压力的升高与基质吸力的降低引起边坡稳定性的下降,是导致边坡滑塌的主要诱导因素。利用饱和-非饱和渗流有限元计算得到的孔隙水压力场,基于Fredlund提出的非饱和土抗剪强度理论,对边坡临界滑动场进行改进,提出可以考虑降雨过程的边坡临界滑动场数值模拟方法,能够方便、快速地计算出边坡局部、整体安全系数和相对应的临界滑动面在降雨过程中的变化历程。将该法用于一个典型均质边坡和一个非均质边坡在降雨过程中的稳定性计算,分析降雨持续时间、降雨强度和非饱和强度参数取值等因素对边坡稳定性的影响,并将计算结果与其他方法进行比较,结果表明临界滑动场方法能搜索任意形状最危险滑面,计算的安全系数合理。

边坡滑面正应力构成及分布模式选择

通过假定滑面的正应力分布来计算边坡安全系数,这是近年来极限平衡理论研究的一个突破,讨论滑面正应力的组成及合理假设模式对获得可靠、可信的安全系数具有重要意义。根据土条的力平衡条件得到滑面正应力是由滑体体积力(含坡面外力)和土条间作用力这两部分所贡献的,通过算例分析了不同条间力假设模式下的滑面正应力及其两个贡献分量的分布。研究表明:滑体体积力(含坡面外力)贡献分量占主导地位,而土条间作用力的贡献分量较小。安全系数对滑面正应力分布不敏感。因此,在滑面正应力分布函数的构造上无需过分追求与真实分布之间的吻合度,可采用以占主导贡献地位的滑体体积力(含坡面外力)贡献分量为核心函数,选用含两个待定参数的修正函数来逼近土条间作用力贡献分量的分布。研究成果规范了滑面正应力的假设模式,具有一定的理论和应用价值。

强降雨条件下具有张裂缝边坡临界滑动场

降雨持时较长且雨强较大时,雨水的入渗不仅会增大孔隙水压力,且易使张裂缝充水形成静水压力,对边坡稳定不利。结合降雨条件下饱和-非饱和渗流分析,考虑降雨过程中的瞬态孔隙水压力场与瞬态强度场,并同时考虑张裂缝充水时的静水压力,对边坡临界滑动场法进行改进,提出降雨条件下具有张裂缝边坡临界滑动场数值模拟方法,且对其进行了验证。将该方法用于一个典型均质黏土边坡算例,结果表明,(1)文中方法可考虑张裂缝具体位置、深度及其充水状态下对边坡稳定性的影响,并能搜索出任意形状危险滑面,计算结果合理可靠;(2)降雨条件下张裂缝中静水压力对边坡稳定性及滑面形状有较大影响;(3)降雨条件下张裂缝位置对边坡稳定有较大影响,距坡肩越近,张裂缝对边坡稳定性影响越大;(4)张裂缝处在最不利位置且充水时存在一个最不利深度。

基于滑面正应力修正的浅埋矩形基础地基承载力计算

提出一种能够计算浅埋矩形基础地基承载力的三维分析方法。首先,假设滑动面为一组由沿基础长轴方向的具有不同初始半径的螺旋线构成的三维椭球滑面;然后,对基于滑面正应力修正的三维边坡极限平衡方法进行改进,建立基于滑面正应力修正的计算固定三维滑面极限承载力方法;最后,通过改变螺旋线极点位置,构造所有可能破坏的滑动面,试算不同滑面所对应的极限承载力,搜索出的最小值即为基础极限承载力,其对应的滑面即为破坏滑动面。为使该方法能用传统的叠加法公式进行地基承载力计算,给出三维条件下的各地基承载力系数值,并研究基础长宽比和土的内摩擦角对各系数的影响。用该方法和给出的三维地基承载力系数分别对算例进行计算分析,并和其他方法进行比较,结果表明该方法合理可靠,能够方便、快速计算矩形基础地基承载力。

单边高强螺栓连接方套方中空夹层钢管混凝土柱组合节点抗震性能试验研究

为了深入研究单边高强螺栓连接中空夹层钢管混凝土柱组合节点的抗震性能和破坏机理,对4个方套方中空夹层钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁单边高强螺栓端板连接节点进行了低周反复加载试验,以端板形式和柱截面空心率为主要试验参数,考察了节点破坏模式和组合楼板裂缝分布规律,研究节点滞回曲线、连接弯矩-转角关系、刚度和承载力退化、延性和耗能等抗震性能指标;通过分析端板、钢梁和节点核心区的应变分布规律,探讨节点的破坏机理。研究结果表明:单边高强螺栓连接方套方中空夹层钢管混凝土柱组合节点具有优越的抗震性能和良好的延性,连接安全可靠,适于高烈度地震区应用。