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岩土工程学报 2001年第5期23卷 602-605页

作者：杨小礼李亮刘宝琛中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

通过引进变量将原问题变为标准的内点法问题 ,将原问题的可行域仿射为单位球体区域 ,在仿射后的区域内向目标函数减少最快的方向移动 ,寻求问题的最优解 ,最后进行逆变换 ,将得到的解换回到原可行域。

关键词：上限定理速度间断线仿射变换岩土承载力

基于上限定理的边坡潜在破裂面确定方法与稳定性判识研究

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岩土力学 2012年第1期33卷 162-166页

作者：何思明张晓曦吴永中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室成都610041 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 西南交通大学土木工程学院成都610031

边坡潜在破裂面的确定与稳定性判识一直是岩土工程界研究的热点问题。将边坡潜在破裂面看成是由若干段组合而成的复合破裂面,并沿各段将边坡垂直条分为多块体,在假设边坡岩土体服从摩尔-库仑屈服准则条件下,根据极限分析上限定理,分别... 详细信息

边坡潜在破裂面的确定与稳定性判识一直是岩土工程界研究的热点问题。将边坡潜在破裂面看成是由若干段组合而成的复合破裂面,并沿各段将边坡垂直条分为多块体,在假设边坡岩土体服从摩尔-库仑屈服准则条件下,根据极限分析上限定理,分别计算各块体外功率与内能耗散,并建立边坡稳定系数的多元函数。利用数学优化方法给出边坡稳定系数的最优解,可以方便地给出边坡潜在破裂面形状及其对应的边坡稳定系数。通过算例分析并与前人研究成果比较,结果表明:理论方法是合理有效的,可以用于边坡潜在破裂面的确定与稳定性判识。

关键词：边坡潜在滑裂面上限定理多块体

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基于上限定理的抗滑群桩设计理论研究

自然灾害学报 2010年第5期19卷 7-12页

作者：何思明罗渝中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室四川成都610041 中国科学院-水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

针对抗滑群桩设计理论方面存在的问题,即荷载传递及滑坡推力分配的不确定性,基于极限分析的上限定理,给出了一种抗滑群桩的设计方法,即人为增大第一排抗滑桩的桩间距,并按极限土压力公式设计,作用在第二排抗滑桩上的荷载则按照上限定理... 详细信息

针对抗滑群桩设计理论方面存在的问题,即荷载传递及滑坡推力分配的不确定性,基于极限分析的上限定理,给出了一种抗滑群桩的设计方法,即人为增大第一排抗滑桩的桩间距,并按极限土压力公式设计,作用在第二排抗滑桩上的荷载则按照上限定理给出。根据上述思想,并结合滑坡能量安全系数的定义和多块体体系速度场计算方法,提出了抗滑群桩的一种设计理论。

关键词：上限定理抗滑群桩设计极限状态

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基于上限定理的边坡横向条分稳定计算

自然灾害学报 2010年第5期19卷 132-137页

作者：沈均何思明吴永中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室四川成都610041 中国科学院.水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

基于塑性极限分析上限定理的基本原理,结合传统的边坡稳定性计算方法,提出了边坡稳定性分析的横向条分计算模型。根据相关联流动法则和变形协调条件,通过外力功率与塑性变形区内部能量耗损率相等的条件,建立了虚功率方程,利用强度折减... 详细信息

基于塑性极限分析上限定理的基本原理,结合传统的边坡稳定性计算方法,提出了边坡稳定性分析的横向条分计算模型。根据相关联流动法则和变形协调条件,通过外力功率与塑性变形区内部能量耗损率相等的条件,建立了虚功率方程,利用强度折减得到了边坡稳定性计算表达式。以某一工程为实例,进行了稳定性分析计算,并与不平衡推力法以及极限分析竖向条分方法的计算结果进行了比较,计算结果说明了所提方法的正确性和有效性。

关键词：上限定理横向条分法相关联流动法则变形协调条件虚功率方程强度折减

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基于上限定理的城市建筑基坑开挖条件分析

兰州大学学报（自然科学版） 2011年第1期47卷 31-36页

作者：吴永何思明张晓曦中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室成都610041

在模型化临近建筑荷载为条形附加应力的基础上,借助极限分析上限定理,从能量角度定义了开挖基坑边坡的稳定性,阐明其失稳破坏机理.继而借助算例,分析了不同临近荷载条件下开挖基坑的稳定性特征和条件,给出了超前支护桩基坑开挖的优化设... 详细信息

在模型化临近建筑荷载为条形附加应力的基础上,借助极限分析上限定理,从能量角度定义了开挖基坑边坡的稳定性,阐明其失稳破坏机理.继而借助算例,分析了不同临近荷载条件下开挖基坑的稳定性特征和条件,给出了超前支护桩基坑开挖的优化设计.结果表明:基坑边坡稳定性取决于自身重力、临近建筑荷载和超前支护桩抗力等外力功率与坡体内能耗散功率的相对关系;支护桩设计抗力越大、邻近建筑荷载越小且离开挖点越远、开挖土体力学性质越好,则基坑越稳定,对应其潜在滑面位置也不断向基坑边坡内侧移动.

关键词：城市基坑上限定理临近建筑荷载稳定性分析超前支护桩

基于塑性上限定理的承压水地层基坑底板抗突涌安全厚度研究

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土木工程学报 2024年

作者：王洪涛宣兆腾孔令辉殷允腾卢昭山东建筑大学土木工程学院山东建筑大学教育部建筑结构加固改造与地下空间工程重点实验室北京中煤矿山工程有限公司济南城建集团有限公司

针对承压水地层基坑开挖施工易产生突涌灾害问题，考虑了基坑围护结构影响，构造提出了一种由剪切区与被动区组成的底板突涌破坏机制。同时，假设基坑周边土体满足非线性Mohr-Coulomb破坏准则，并基于塑性上限定理，推导出了基坑底板抗... 详细信息

针对承压水地层基坑开挖施工易产生突涌灾害问题，考虑了基坑围护结构影响，构造提出了一种由剪切区与被动区组成的底板突涌破坏机制。同时，假设基坑周边土体满足非线性Mohr-Coulomb破坏准则，并基于塑性上限定理，推导出了基坑底板抗突涌临界安全隔水层厚度的理论计算公式与土体破裂面函数表达式。在此基础上，与现有文献方法、室内试验、数值模拟及工程实例结果进行了对比分析，验证了本文方法的合理性，分析得到了不同基坑设计参数、土体强度参数、承压水压力对底板临界安全厚度的影响规律。研究表明：基坑底板所需临界安全厚度随土体剪胀系数、粘聚力、重度、被动区厚度增加而减小，而随开挖宽度、承压水压力及非线性系数增加而增加。研究工作可为承压水地层基坑支护设计与突涌灾害防治提供一定理论参考。

关键词：上限定理承压水基坑临界安全厚度非线性Mohr-Coulomb破坏准则

基于上限定理的砂卵石地层盾构隧道开挖面稳定性分析

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科学技术与工程 2024年第8期24卷 3399-3406页

作者：胡瑞青王立新郭亮戴志仁叶飞刘畅范越中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 轨道交通工程信息化国家重点实验室(中铁一院) 西安710043 陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院) 西安710043 长安大学公路学院西安710064

目前对砂卵石地层开挖面稳定理论模型的研究相对较少,施工过程中盾构机支护力的施加多凭借施工经验进行。为研究砂卵石地层开挖面失稳问题,运用极限分析法上限定理,结合椭球体放矿理论,建立盾构隧道开挖面极限分析模型的计算方法,研究... 详细信息

目前对砂卵石地层开挖面稳定理论模型的研究相对较少,施工过程中盾构机支护力的施加多凭借施工经验进行。为研究砂卵石地层开挖面失稳问题,运用极限分析法上限定理,结合椭球体放矿理论,建立盾构隧道开挖面极限分析模型的计算方法,研究开挖面前方土体变形未发展至地表与发展至地的表两种工况,得到了极限支护力的上限解析解。并选取五种典型的理论分析方法验证了计算结果的正确性。结果表明:所提出的对数螺线椭球体机制得到的开挖面极限支护力受地层内摩擦角、隧道直径以及土体重度的影响较大,埋深和黏聚力的影响较小,地表超载的影响最小;其中开挖面极限支护力均随着土体重度和隧道直径的增大而线性增大,随着摩擦角增大呈现非线性减小趋势;通过与旋转破坏机制、3D对数螺线机制、FLAC^(3D)数值模拟得到的开挖面前方塌落区域的对比,所提出的开挖面前方塌落机制与数值模拟能接近地层的失效形状。

关键词：盾构隧道砂卵石地层开挖面稳定性上限定理极限支护力

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基于上限定理的桩锚组合结构设计理论研究

人民长江 2010年第2期41卷 18-20页

作者：罗渝何思明吴永中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室四川成都610041 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

针对工程中较常见的抗滑桩—预应力锚索组合抗滑结构,以极限分析上限定理为基础,从能量角度分析了桩—锚组合抗滑结构的作用机理,分别推导出了坡体自重、抗滑桩、预应力锚索所做的功以及滑面上内能耗散的计算公式,并以能量的形式定义了... 详细信息

针对工程中较常见的抗滑桩—预应力锚索组合抗滑结构,以极限分析上限定理为基础,从能量角度分析了桩—锚组合抗滑结构的作用机理,分别推导出了坡体自重、抗滑桩、预应力锚索所做的功以及滑面上内能耗散的计算公式,并以能量的形式定义了在桩—锚组合结构下边坡的安全系数,并给出了相应的计算公式。最后通过算例验证其合理性,完成了桩—锚组合结构的设计。

关键词：桩-锚结构上限定理边坡设计理论

基于极限分析上限定理的异形盾构隧道开挖面稳定性分析

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基于极限分析上限定理的异形盾构隧道开挖面稳定性分析

作者：尚祎凡北京交通大学

学位级别：硕士

在盾构隧道掘进过程中,保证掌子面不发生较大位移乃至坍塌对施工安全至关重要。随着大断面异形盾构掘进机的成功研制和实施,对异形盾构隧道掌子面稳定性相关问题的研究意义重大。本文综合运用数值方法和理论方法,分别研究了主动破坏模式... 详细信息

在盾构隧道掘进过程中,保证掌子面不发生较大位移乃至坍塌对施工安全至关重要。随着大断面异形盾构掘进机的成功研制和实施,对异形盾构隧道掌子面稳定性相关问题的研究意义重大。本文综合运用数值方法和理论方法,分别研究了主动破坏模式下,无水地层和含水地层中椭圆、三心马蹄、五心马蹄、矩形等异形盾构隧道掌子面发生失稳时前方破坏土体的发展过程,以及掌子面极限支护力随相关参数的变化。论文主要研究内容和研究成果如下:(1)运用有限差分软件FLAC3D建立了均质无水地层和考虑流-固耦合应力场的含水地层中各异形盾构掌子面主动破坏数值模型。研究结果显示:通过不断减小施加在掌子面上的支护力可以使其发生主动破坏,根据地层合位移、塑性区和塑性剪应变增量的动态变化过程可以确定破坏土体的滑移边界;根据应力控制法则和突变准则可以确定掌子面的极限支护力。(2)在极限分析上限定理基础上,基于空间离散化技术,构建了四种异形盾构隧道掌子面在无水地层中发生主动破坏的理论模型。研究结果显示:地层参数越强,掌子面在极限状态下的支护力就越小;埋深较浅时,掌子面极限支护力受埋深的影响,当埋深较深,形成稳定的破坏机制后,掌子面的极限支护力不再随埋深变化;各形状掌子面随断面面积的增大极限支护力增量为线性变化。(3)在考虑流-固耦合数值模拟结果基础上,基于空间离散化技术,构建了四种异形盾构隧道掌子面在含水地层中发生主动破坏的理论模型。运用MATLAB开发了一个线性插值程序来求解三维旋转破坏机制中土体渗透力功率,并对网格划分进行优化。研究结果显示:随着耦合时间的增大,掌子面极限支护力先是迅速增大,而后趋于稳定;随着地下水位的升高,各形状掌子面极限支护力近乎线性变化,地层破坏区的形状改变,大小几乎不变。(4)将本文理论方法求解的含水地层中盾构隧道掌子面极限支护力与既有研究成果和本文数值模拟结果对比,验证了本文所提理论方法的先进性。最后,本文还创建了不同水位条件下各形状掌子面极限支护力计算图表,为后续工程提供参考经验。

关键词：异形盾构开挖面稳定性极限分析上限定理数值模拟流-固耦合

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基于上限定理的浅埋巷道掌子面稳定性分析

矿业工程研究 2020年第3期35卷 41-47页

作者：王国科浙江佳途勘测设计有限公司浙江丽水323000

鉴于岩体的非线性特性,采用非线性Baker破坏准则,基于极限分析上限定理,研究了浅埋巷道掌子面的稳定性.根据能量耗散理论和掌子面的实际受力情况,引入非线性Baker破坏准则相关参数,建立了围岩压力的解析表达式.借助数学分析软件Matlab,... 详细信息

鉴于岩体的非线性特性,采用非线性Baker破坏准则,基于极限分析上限定理,研究了浅埋巷道掌子面的稳定性.根据能量耗散理论和掌子面的实际受力情况,引入非线性Baker破坏准则相关参数,建立了围岩压力的解析表达式.借助数学分析软件Matlab,优化得到了围岩压力的最优解.研究结果阐述了非线性Baker破坏准则的3个无量纲参数对掌子面围岩压力和潜在破裂面的影响规律.研究结果对浅埋巷道的支护措施安全设计有重要指导意义.

关键词：非线性Baker破坏准则上限定理隧道掌子面围岩压力