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岩石力学与工程学报 2018年第4期37卷 829-837页

作者：夏元友陈春舒武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

针对土体多参数非均质性及各向异性条件下的锚固边坡抗震稳定性分析,提出水平条分极限分析方法。通过水平条分将滑坡体离散为若干水平条分并视各条分内部为均质体,采用拆分法计算各水平条分的能量功率并求和代入能量方程中;根据条分各... 详细信息

针对土体多参数非均质性及各向异性条件下的锚固边坡抗震稳定性分析,提出水平条分极限分析方法。通过水平条分将滑坡体离散为若干水平条分并视各条分内部为均质体,采用拆分法计算各水平条分的能量功率并求和代入能量方程中;根据条分各极角间的几何关系分析,选用2个极角参数作为寻优变量并采用遗传算法编程实现计算过程。基于算例分析,假设土体参数的非均质性为沿深度方向线性分布,在验证本文方法可靠性的基础上,分析边坡土体非均质性与各向异性参数变化对其抗震稳定性的影响规律。案例分析结果表明:对于屈服加速度系数而言,土体黏聚力非均质性的影响敏感性较低,采用边坡高度范围土体黏聚力的平均值来代替其非均质分布进行简化计算是可行的,而内摩擦角和土体重度非均质性的影响表现为显著的递增特征,敏感性高,采用边坡高度范围平均值代替计算结果相差较大;土体各向异性系数对屈服加速度系数的影响表现为显著的递减特征。研究成果可为实际工程中非均质各向异性边坡的抗震稳定性评估提供参考。

关键词：边坡工程预应力锚索极限分析上限法非均质各向异性屈服加速度系数

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地震作用下锚固土质边坡稳定性解析

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岩土工程学报 2016年第11期38卷 2009-2016页

作者：年廷凯刘凯黄润秋张彦君王亮大连理工大学土木工程学院及海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430071

极限分析上限方法在边坡地震稳定性评价中受到了广泛关注,但已有研究成果均针对某一类具体边坡,获得的解析解往往不具有普遍适用性。以上限定理为基础,基于组合对数螺线的旋转破坏机制,采用拟静力法,推导了具有任意坡面几何特征、任意... 详细信息

极限分析上限方法在边坡地震稳定性评价中受到了广泛关注,但已有研究成果均针对某一类具体边坡,获得的解析解往往不具有普遍适用性。以上限定理为基础,基于组合对数螺线的旋转破坏机制,采用拟静力法,推导了具有任意坡面几何特征、任意土层分布和多排锚加固的复杂边坡外功率与内能耗散率平衡方程。在此基础上,结合强度折减技术和最优化方法,提出了地震作用下多排锚加固复杂边坡的稳定性安全系数和屈服加速度系数解析式,并结合Newmark法求解了边坡的永久位移,发展了锚固土质边坡地震稳定性的通用极限分析上限方法。通过典型算例验证与对比分析,表明本文方法具有较高的精度和广泛的适用性,最后将这一方法应用于实际工程。

关键词：锚固边坡复杂土坡屈服加速度系数地震永久位移极限分析

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地震作用下非等长筋材加筋土挡墙稳定性研究

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铁道标准设计 2024年

作者：胡超梁训美徐鹏杨广庆李婷中铁二院工程集团有限责任公司泰安路德工程材料有限公司石家庄铁道大学

目前工程中出现大量筋材沿墙高非等长布置的加筋支挡结构，可以在增加结构抗震稳定性的同时减少造价。例如，加筋桥台、在既有边坡上新建的加筋土挡墙等。由于当前设计方法主要针对筋材长度等长工况，因而导致对非等长筋材验算分析较少... 详细信息

目前工程中出现大量筋材沿墙高非等长布置的加筋支挡结构，可以在增加结构抗震稳定性的同时减少造价。例如，加筋桥台、在既有边坡上新建的加筋土挡墙等。由于当前设计方法主要针对筋材长度等长工况，因而导致对非等长筋材验算分析较少见。为此，采用有限元极限分析方法对地震作用下非等长筋材加筋土挡墙稳定性进行研究。通过对比显示，相较于极限平衡法计算值，有限元极限分析法计算得到的屈服加速度接近振动台模型测试值。参数研究结果表明：(1)筋材长度大于0.7H时，长度自下而上增大、自上而下增大的筋材布置将使屈服加速度系数分别增大、减小，其中前者可使屈服加速度系数增大约30%；(2)筋材竖向间距sv/H 由0.015增大到0.1时，屈服加速度系数近似线性减小，尤其是当筋材长度自下而上增大时；(3)当筋材布置较疏松(sv/H = 0.1)并且填土摩擦角大于44o时，应尽量采用筋材长度自下而上增大的方式来提高墙体抗震稳定性；(4)随着填土强度的增大，不同布筋方式时的屈服加速度系数均线性增大，其中当填土摩擦角增大70%时对应的屈服加速度系数平均增大约350%。本研究将为加筋土挡墙抗震设计提供借鉴。

关键词：加筋土挡墙稳定性极限分析筋材地震屈服加速度系数

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地震作用下锚固边坡稳定性的上限极限分析

地震作用下锚固边坡稳定性的上限极限分析

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作者：刘凯大连理工大学

学位级别：硕士

以极限分析上限定理为基础,发展了地震荷载作用下锚固边坡稳定性的极限分析上限方法。基于对数螺线破坏机构,考虑地震荷载、锚固荷载以及岩土介质的非线性破坏准则,对均质边坡的稳定性进行了上限分析。在此基础上,考虑边坡土层分布与坡... 详细信息

以极限分析上限定理为基础,发展了地震荷载作用下锚固边坡稳定性的极限分析上限方法。基于对数螺线破坏机构,考虑地震荷载、锚固荷载以及岩土介质的非线性破坏准则,对均质边坡的稳定性进行了上限分析。在此基础上,考虑边坡土层分布与坡面型式的复杂性,基于组合对数螺线破坏机构,引入数值积分,实现了多阶多层复杂边坡的稳定性上限分析,并拓展至地震荷载以及锚固荷载条件。具体研究内容包括四个方面：(1)以均质边坡为研究对象,推导了潜在滑坡体上的外力功率与内能耗散率的解析表达式,结合强度折减技术和优化方法,得到了边坡的安全系数上限解及临界滑动面。在此基础上,考虑地震荷载作用,分别得到了边坡的安全系数与屈服加速度系数上限解,并求解了边坡的永久位移。通过典型算例对比分析,验证了本文方法的正确性,为后续研究奠定了基础。此外,对地震力偏角的分析表明,地震系数一定时,可以认为最不利方向与边坡倾向一致。(2)考虑锚固荷载作用,对地震作用下的边坡稳定性进行了上限分析。参数分析表明：单排锚的最优锚固角度有随着锚固位置靠近坡趾增大的趋势,但总体保持在0°～15°范围内;锚固位置越靠近坡趾时加固效果越好,但应注意边坡的局部稳定性,防止不利的局部失稳;多排锚加固边坡时,坡面上部的锚应尽量水平设置,下部锚的锚固角度应在0°～15°范围内;水平地震荷载对锚加固边坡的稳定性影响显著,在水平地震荷载较大时,应考虑地震荷载对边坡稳定性的不利影响。(3)考虑非线性Hoek-Brown破坏准则,采用“外切线法”,对锚固边坡的地震稳定性进行了上限分析。参数分析表明：Hoek-Brown参数GSI、mi与D均对边坡的稳定性有显著影响,尤其以GSI的影响最为显著,D次之,mi的影响最小;对于岩体综合质量好、外部扰动小的边坡,地震荷载对其稳定性的削弱更为显著;单排锚的最优锚固角度在0°～15°范围内,而锚的位置越靠近坡趾加固效果越好,但应考虑锚上部坡体的局部稳定性,为避免局部失稳,可采用多排锚的加固方案。(4)以多阶多层复杂边坡为研究对象,使用直角坐标建模方式,推导了潜在滑坡体上的外力功率的积分表达式,引入数值积分技术,以旋转中心及滑入点坐标作为独立变量,实现了复杂边坡的稳定性上限分析。在此基础上,考虑地震荷载,对锚固作用下的复杂边坡的地震稳定性进行了上限分析。算例对比分析说明了本文方法的正确性,从而为复杂条件下的边坡稳定性分析提供了一种新思路。

关键词：极限分析地震荷载预应力锚索非线性破坏准则多阶多层边坡安全系数屈服加速度系数永久位移

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