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极限分析有限元法讲座Ⅲ——增量加载有限元法求解地基极限承载力

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岩土力学 2005年第3期26卷 500-504页

作者：邓楚键孔位学郑颖人后勤工程学院土木工程系重庆400041

利用有限元法,通过增量加载的方式来求解地基极限承载力。随着荷载的逐渐增加,地基由初始的线性弹性状态逐渐过渡到塑性流动的极限破坏状态,此时有限元的计算将不收敛。它不但可以获得地基的极限荷载的值及荷载-位移关系,而且还能得到... 详细信息

利用有限元法,通过增量加载的方式来求解地基极限承载力。随着荷载的逐渐增加,地基由初始的线性弹性状态逐渐过渡到塑性流动的极限破坏状态,此时有限元的计算将不收敛。它不但可以获得地基的极限荷载的值及荷载-位移关系,而且还能得到经典极限分析法中所采用到的破坏机构。当采用关联流动法则或采用剪胀角为 φ/2 的非关联流动法则时,获得的破坏机构与 Prandtl 的破坏机构一样。对 Prandtl 解的经典算例进行了分析,结果表明:屈服准则的选用对计算结果的影响很大,选择与实际问题相匹配的屈服准则方能得到比较精确的结果。在求解平面应变问题时,在关联流动法则条件下,采用Mohr-Coulomb 内切圆屈服准则,或在非关联流动法则下采用 Mohr-Coulomb 匹配 DP 准则所得结果与 Prandtl 精确解极为接近,可望应用于实际工程分析中。

关键词：地基极限承载力有限元增量加载屈服准则平面应变关联流动法则非关联流动法则

滑移线场理论中不同流动法则的极限分析有限元解

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东北大学学报（自然科学版） 2007年第3期28卷 430-433,453页

作者：孔位学邓楚键芮勇勤郑颖人东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004 后勤工程学院建筑工程系重庆400041

广义塑性理论表明,关联流动法则是非关联流动法则中的一种特殊情况.从理论上证明了在非关联流动法则条件下,速度矢量方向与破坏面夹角为φ,而不是目前通常采用的φ/2,澄清了传统滑移线场理论中对于这两种流动法则的模糊认识.通过极限分... 详细信息

广义塑性理论表明,关联流动法则是非关联流动法则中的一种特殊情况.从理论上证明了在非关联流动法则条件下,速度矢量方向与破坏面夹角为φ,而不是目前通常采用的φ/2,澄清了传统滑移线场理论中对于这两种流动法则的模糊认识.通过极限分析有限元法,再次证明了滑移线场理论中用关联流动法则与非关联流动法则可得到相同的应力滑移线、极限荷载及速度滑移线,只是速度矢量方向不同.说明极限分析有限元法不仅可以精确地解决求地基极限荷载问题,而且有助于搞清滑移线场理论中采用非关联与关联流动法则的区别.

关键词：滑移线关联流动法则非关联流动法则增量加载法有限元法

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沟谷软基区箱涵高路堤变形失稳三维数值模拟

东北大学学报（自然科学版） 2006年第7期27卷 814-818页

作者：芮勇勤唐承平肖春发孔位学东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004 四川省川东高速公路有限责任公司四川广安638500 长沙理工大学公路工程地质灾害研究所湖南长沙410076

针对沟谷软基区复杂地形、不均匀非等厚软土分布地基,利用更能反映实际问题的三维数值模拟方法,采用Drucker-Prager模型进行数值求解,分析路基的沉降及变形,进行了路基病害机理研究,探讨修筑箱涵通道及高填路基而出现的变形与失稳问题,... 详细信息

针对沟谷软基区复杂地形、不均匀非等厚软土分布地基,利用更能反映实际问题的三维数值模拟方法,采用Drucker-Prager模型进行数值求解,分析路基的沉降及变形,进行了路基病害机理研究,探讨修筑箱涵通道及高填路基而出现的变形与失稳问题,以及不均匀非等厚软土地基的处理与箱涵路堤反压护道等处治建议.总结了在道路工程建设当中遭遇同类性质问题时,设计与施工应当注意的问题和采取的有效措施.

关键词：软基箱涵高路堤三维数值模拟变形失稳

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地震中预制板破坏规律及启示

建筑结构 2011年第S1期41卷 302-304页

作者：胡其高孔位学谢建军国防科大指挥军官基础教育学院长沙410072

地震时砖混结构倒塌破坏是造成人员伤亡和财产损失的主要原因,尤其是汶川地震中大量预制板破坏给民众以深刻的印象。本文以砖混结构预制板为研究对象,对地震中大量砖混结构预制板破坏规律和原因进行总结分析,归纳了预制板的四种破坏模式... 详细信息

地震时砖混结构倒塌破坏是造成人员伤亡和财产损失的主要原因,尤其是汶川地震中大量预制板破坏给民众以深刻的印象。本文以砖混结构预制板为研究对象,对地震中大量砖混结构预制板破坏规律和原因进行总结分析,归纳了预制板的四种破坏模式,并对新型预制板设计提供启示。

关键词：地震砖混结构抗震预制板

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库水位下降时渗透力及地下水浸润线的计算

岩石力学与工程学报 2004年第18期23卷 3203-3210页

作者：郑颖人时卫民孔位学后勤工程学院军事土木工程系重庆400041

研究表明,边坡中的地下水对坡体的稳定系数起着决定性的作用,然而在三峡库区滑坡的治理设计中,计算库水作用下坡体中的地下水位时,尚没有统一的方法,不同的单位根据以往的经验选用不同的方法,这些方法大都缺乏理论依据。为了完善库水下... 详细信息

研究表明,边坡中的地下水对坡体的稳定系数起着决定性的作用,然而在三峡库区滑坡的治理设计中,计算库水作用下坡体中的地下水位时,尚没有统一的方法,不同的单位根据以往的经验选用不同的方法,这些方法大都缺乏理论依据。为了完善库水下降情况下边坡的稳定性分析方法,根据包辛涅斯克(Boussinesq)非稳定渗流微分方程,通过拉普拉斯正变换和逆变换,得到了库水位下降时坡体内浸润线的简化计算公式,该公式考虑了渗透系数、下降速度、给水度、含水层厚度和下降高度的影响。以求得的浸润线为基础,用流网的流线与等势线垂直的性质来确定土条边界上的静水压力,证明了渗透力与土条中的水重和周边静水压力是一对平衡力,得到了条分法中渗透力的计算公式。算例分析表明,在库水下降过程中,存在一个对坡体稳定性最不利的水位,该水位在坡体总高度的下1/3～1/4位置。

关键词：岩土力学地下水浸润线渗透力稳定分析

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岩溶洞穴区高速公路地基勘察及稳定性处治

工业建筑 2010年第S1期40卷 635-638,647页

作者：孔位学芮勇勤马海鹏道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心长沙410076 国防科技大学长沙410072 长沙理工大学长沙410076 中南大学长沙410083

在岩溶洞穴区修筑高速公路,路基和地基的稳定性评价与处治是工程建设的关键问题之一。给出岩溶洞穴区地基的地质勘察方法,提出了岩溶洞穴的处治措施,供类似工程参考。

关键词：岩溶洞穴区地基稳定性地质勘察处治

极限分析有限元法讲座——Ⅰ岩土工程极限分析有限元法

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岩土力学 2005年第1期26卷 163-168页

作者：郑颖人赵尚毅孔位学邓楚键后勤工程学院土木工程系重庆400041

经典岩土工程极限分析方法一般采用解析方法,有些还要对滑动面作假设,且不适用于非均质材料,尤其是强度不均的岩石工程,从而使极限分析法的应用受到限制。随着计算技术的发展,极限分析有限元法应运而生,它能通过强度降低或者荷载增加直... 详细信息

经典岩土工程极限分析方法一般采用解析方法,有些还要对滑动面作假设,且不适用于非均质材料,尤其是强度不均的岩石工程,从而使极限分析法的应用受到限制。随着计算技术的发展,极限分析有限元法应运而生,它能通过强度降低或者荷载增加直接算得岩土工程的安全系数和滑动面,十分贴近工程设计。为此,探讨了极限分析有限元法及其在边坡、地基、隧道稳定性计算中的应用,算例表明了此法的可行性,拓宽了该方法的应用范围。随着计算机技术与计算力学的发展,岩土工程极限分析有限元法正在成为一门新的学问,而且有着良好的发展前景。

关键词：极限分析有限元法边坡稳定分析地基极限承载力隧道稳定性

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三峡库区饱和碎石土地基承载力研究

工业建筑 2005年第4期35卷 62-64页

作者：孔位学郑颖人后勤工程学院土木工程系重庆400041

三峡库区表层是第四系松散堆积体 ,碎、砾石含量一般在 3 0 %～ 70 %。三峡水库蓄水以后 ,原来在天然状态下的碎石土地基将会受到水的浸泡而饱和 ,从而导致其承载力下降 ,但现行的《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 0 2 4 85 )并没... 详细信息

三峡库区表层是第四系松散堆积体 ,碎、砾石含量一般在 3 0 %～ 70 %。三峡水库蓄水以后 ,原来在天然状态下的碎石土地基将会受到水的浸泡而饱和 ,从而导致其承载力下降 ,但现行的《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 0 2 4 85 )并没有给出饱和状态下碎石土地基的承载力 ,这给蓄水后碎石土地基的承载力的复核与评估带来了极大不便。为解决这一问题 ,首先对库区典型的碎石土在天然及饱和状态下的抗剪强度指标进行了试验研究 ,得到了碎石土的粘聚力和内摩擦角在天然及饱和状态下的变化规律。依据试验结果 ,采用碎石土地基承载力的经典计算公式 ,即地基极限承载力的Bell解 ,对桥基饱水后承载力进行折减 ,结合规范给出了饱和碎石土地基的承载力值。

关键词：地基承载力三峡库区碎石土地基地基极限承载力三峡水库蓄水饱和状态抗剪强度指标松散堆积体砾石含量天然状态设计规范桥涵地基试验研究变化规律内摩擦角试验结果计算公式 Bell 第四系粘聚力公路评估

考虑竖向力影响时侧移框架的修正计算长度系数

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建筑结构 2008年第4期38卷 81-82,119页

作者：胡其高孔位学段金曦谢建军国防科大指挥军官基础教育学院长沙410072

推导了竖向力对框架的抗侧刚度影响系数α,并分别对计算侧移框架二阶效应的P-Δ法、二阶弹性分析法和双二阶效应法的计算长度系数进行修正。通过与《钢结构设计规范》(GB50017—2003)比较得知,双二阶效应法计算长度系数取值比规范安全,... 详细信息

推导了竖向力对框架的抗侧刚度影响系数α,并分别对计算侧移框架二阶效应的P-Δ法、二阶弹性分析法和双二阶效应法的计算长度系数进行修正。通过与《钢结构设计规范》(GB50017—2003)比较得知,双二阶效应法计算长度系数取值比规范安全,修正后的P-Δ法和二阶弹性分析法与规范最为接近,而二阶弹性分析法和P-Δ法在梁柱线刚度比K1大于1时偏于不安全。

关键词：抗侧刚度影响系数计算长度系数二阶效应梁柱线刚度比