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一种黄土滑坡渐进破坏过程分析

岩土力学 2018年第7期39卷 2591-2598页

作者：杨丽平武汉华夏理工学院土木建筑工程学院湖北武汉430223

在中国西北,建设了许多灌溉水渠,由于水渠的灌溉引起了许多滑坡破坏,并带来了人员伤亡和财产损失。以高楼村水渠灌溉引起的黄土滑坡破坏为例,提出了滑坡破环渐进过程为:水的入渗在滑体中产生一定深度的水压力,引起黄土黏聚力和摩擦角下... 详细信息

在中国西北,建设了许多灌溉水渠,由于水渠的灌溉引起了许多滑坡破坏,并带来了人员伤亡和财产损失。以高楼村水渠灌溉引起的黄土滑坡破坏为例,提出了滑坡破环渐进过程为:水的入渗在滑体中产生一定深度的水压力,引起黄土黏聚力和摩擦角下降,使滑坡体在一定深度产生剪破坏,紧接着滑体后缘产生拉剪破坏,致使后缘黄土处于破坏后区状态,并产生不平衡剪应力。该不平衡剪应力驱动滑体向前移动,直至滑面只有一点处于临界状态,随即整个滑坡发生破坏,并伴随着滑体解体,产生泥流。这种破坏过程可以概括为:滑坡先产生剪破坏,紧接着后缘产生拉剪破坏,当破坏后区产生的驱动剪应力大于滑体的摩阻力,会推动滑坡向前移动,直至滑坡发生完全破坏。以理论和试验论证了这种破坏机制的正确性,并验证了一种新剪应力本构模型的合理性。

关键词：剪破坏拉破坏新剪应力本构模型渐进破坏过程

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梯形拱坝渐进破坏过程及极限承载能力研究

水电能源科学 2020年第1期38卷 60-63页

作者：张勇超王均星华建飞邓宇轩郭星锐武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 :2.浙江省第一水电建设集团股份有限公司浙江杭州310000

鉴于拱坝的破坏过程和极限承载能力是工程安全度的重要参考依据,以位于梯形河谷中的乌巢拱坝为例,基于Drucker-Prager屈服准则,利用强度折减法和超载法对乌巢拱坝进行了弹塑性有限元计算,并联合采用计算收敛、位移突变、塑性区贯通等安... 详细信息

鉴于拱坝的破坏过程和极限承载能力是工程安全度的重要参考依据,以位于梯形河谷中的乌巢拱坝为例,基于Drucker-Prager屈服准则,利用强度折减法和超载法对乌巢拱坝进行了弹塑性有限元计算,并联合采用计算收敛、位移突变、塑性区贯通等安全判据,分析了在坝肩断层的影响下乌巢梯形拱坝的渐进破坏过程和极限承载能力。结果表明,对于不同的研究方法,乌巢梯形拱坝塑性区的发育规律有较大差异,但坝体的最终破坏模式相同;坝肩断层使右拱端应力和位移明显增大,对塑性区的空间发展起到限制作用。

关键词：梯形拱坝渐进破坏过程极限承载能力弹塑性有限元安全度

溪洛渡高拱坝渐进破坏过程仿真分析与稳定安全度研究

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四川大学学报（工程科学版） 2002年第4期34卷 46-50页

作者：周伟常晓林唐忠敏黎满林武汉大学水利水电学院湖北武汉430072 国家电力公司成都勘测设计研究院四川成都610072

采用三维弹塑性有限元方法 ,模拟施工程序和加载过程 ,考虑坝体基础相互作用 ,利用强度储备系数法、超载系数法和能量法等 ,对坝体 -坝基系统进行渐进破坏过程计算分析。计算结果表明 ,模拟破坏的方法不同 ,其渐进破坏过程和失稳模式不... 详细信息

采用三维弹塑性有限元方法 ,模拟施工程序和加载过程 ,考虑坝体基础相互作用 ,利用强度储备系数法、超载系数法和能量法等 ,对坝体 -坝基系统进行渐进破坏过程计算分析。计算结果表明 ,模拟破坏的方法不同 ,其渐进破坏过程和失稳模式不同 ,相应强度储备安全系数和超载安全系数也不同 ,而用强度分析法和稳定分析法求得的极限承载能力完全一致。

关键词：高拱坝三维弹塑性有限元计算分析渐进破坏过程极限承载能力稳定安全度仿真分析

基于颗粒流数值模型的土质边坡渐进破坏过程仿真分析

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土工基础 2015年第2期29卷 79-82页

作者：吴建良卢洪波周果林中国建筑第五工程局有限公司长沙410004

传统极限平衡法和有限元强度折减法很难真实反映材料的破坏过程,严重制约了边坡的渐进破坏研究。利用颗粒流软件,设计了0.1m粒径高10m土坡数值模型,初始模型在重力作用下不会发生破坏,通过单独折减粒间粘聚力、单独折减粒间摩擦系数和... 详细信息

传统极限平衡法和有限元强度折减法很难真实反映材料的破坏过程,严重制约了边坡的渐进破坏研究。利用颗粒流软件,设计了0.1m粒径高10m土坡数值模型,初始模型在重力作用下不会发生破坏,通过单独折减粒间粘聚力、单独折减粒间摩擦系数和在初始模型上施加0.1g水平地震加速度等3种方法使得边坡发生破坏,发现粘聚力折减,边坡的初始局部破坏接近于刚体假设,破坏属于渐进破坏,滑体破碎较轻,运动距离不远,最终多级组合滑面接近于弧形,不适用整体分析;摩擦角折减使得边坡发生整体破坏,滑体为弹塑性体,滑体破碎,适用整体分析,滑体运动相对较远;地震作用下,坡体也属于整体滑移,滑体破碎,影响范围和运动范围最大。边坡失稳的剧烈程度是地震作用>摩擦角弱化>粘聚力弱化造成的坡体失稳。破坏是个动态渐进势能动能转化消减,滑体再次趋于稳定的重新破碎堆积的过程。

关键词：土质边坡渐进破坏过程强度折减地震作用颗粒流数值实验

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非均质混凝土破坏过程的细观数值试验

岩石力学与工程学报 2005年第22期24卷 4120-4133页

作者：刘庭金朱合华莫海鸿华南理工大学土木工程系广东广州510640 同济大学地下建筑与工程系上海200092

结合细观单元的弹塑性各向异性损伤本构模型,建立了研究非均质混凝土破坏过程及其非线性力学行为的细观数值试验模型。该模型基于混凝土材料细观层次的结构特征,采用Weibull随机分布函数引入材料的非均匀性;同时,为反映加载边界条件如... 详细信息

结合细观单元的弹塑性各向异性损伤本构模型,建立了研究非均质混凝土破坏过程及其非线性力学行为的细观数值试验模型。该模型基于混凝土材料细观层次的结构特征,采用Weibull随机分布函数引入材料的非均匀性;同时,为反映加载边界条件如端部约束等的影响,采用Bathe提出的接触问题约束函数法处理不同物体之间的相互作用。运用该模型,对压缩和拉伸加载方式下混凝土的渐进性破坏过程进行了系统性的数值试验,其结果与他人的研究结果基本一致,从而验证了该模型的合理性。该模型为从细观层次研究复杂加载方式下混凝土的渐进破坏过程,进一步揭示混凝土的破坏机理及其非线性力学行为本质提供了一种新的数值试验手段。

关键词：建筑材料混凝土非均匀性渐进破坏过程细观数值试验弹塑性各向异性损伤接触问题

三维五向编织复合材料的冲击压缩特性及破坏机制

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航空材料学报 2022年第1期42卷 81-91页

作者：崔灿茅献彪江苏工程职业技术学院建筑工程学院江苏南通226006 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验系统和高速摄像技术对三维五向碳/环氧编织复合材料的动态压缩特性进行研究。通过对编织角为22.3°的试样分别进行沿纵向和横向方向的冲击压缩实验,得到材料在200~1200 s... 详细信息

利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验系统和高速摄像技术对三维五向碳/环氧编织复合材料的动态压缩特性进行研究。通过对编织角为22.3°的试样分别进行沿纵向和横向方向的冲击压缩实验,得到材料在200~1200 s^(-1)应变率范围内的应力应变曲线,并结合高速摄像记录的动态压缩过程,对不同应变率下材料在高速变形下的渐进破坏规律进行分析。同时,综合试样的宏观破坏特征和微观断口形貌特征,进一步分析材料的破坏模式及破坏机理。结果表明:随着应变率的增加,材料在纵向和横向均具有一定的应变率强化效应,在横向方向的应变率强化效应更为显著;不同加载方向下材料的渐进破坏过程、应力应变曲线特征以及破坏方式均具有明显差异,且随着应变率的增加而发生改变。

关键词：编织复合材料分离式霍普金森压杆动态压缩特性渐进破坏过程破坏模式

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倾向下游与河谷的多层软弱结构面坝肩边坡抗滑稳定研究

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武汉大学学报（工学版） 2021年第12期54卷 1103-1110页

作者：邓宇轩涂飞王均星张勇超张浩浩武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 安庆市水利水电规划设计院安徽安庆246000

某工程为50 m高对数螺旋线型双曲拱坝,施工阶段发现其左拱端坝肩边坡存在多条缓倾向临空面的软弱层,对工程安全稳定有重要影响。提出增大拱端嵌深、浇筑垫座的方案,并基于Drucker-Prager(D-P)本构关系,采用强度折减法对加固后左拱端坝... 详细信息

某工程为50 m高对数螺旋线型双曲拱坝,施工阶段发现其左拱端坝肩边坡存在多条缓倾向临空面的软弱层,对工程安全稳定有重要影响。提出增大拱端嵌深、浇筑垫座的方案,并基于Drucker-Prager(D-P)本构关系,采用强度折减法对加固后左拱端坝肩边坡进行弹塑性有限元计算,分析边坡塑性区发展过程及多软弱层影响下边坡的破坏模式。研究结果表明:多层软弱层对拱端边坡稳定及破坏模式有显著影响;在降强过程中,塑性区由各软弱层底部开始沿软弱层独立发展并彼此贯通,破坏后期塑性区与临空面贯通,形成破坏通道;根据塑性区的发展过程,在多层软弱层影响下,边坡表现为软弱层破坏并相互贯通-坡脚滑移-坡顶拉裂的破坏模式。

关键词：多层软弱层渐进破坏过程弹塑性有限元法边坡稳定

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强震作用下穿越断层隧道围岩力学响应研究

工程地质学报 2013年第2期21卷 171-181页

作者：杨志华兰恒星张永双李郎平熊探宇中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

通常情况下,地下工程震害比地面建筑物震害较轻,但是在强震条件下,地下工程震害依然突出。2008年5.12汶川大地震(MS8.0)对地下工程造成了巨大破坏,尤其是穿越构造断裂带的铁路、公路隧道。本文采用三维离散元(3DEC)动力分析方法和实测... 详细信息

通常情况下,地下工程震害比地面建筑物震害较轻,但是在强震条件下,地下工程震害依然突出。2008年5.12汶川大地震(MS8.0)对地下工程造成了巨大破坏,尤其是穿越构造断裂带的铁路、公路隧道。本文采用三维离散元(3DEC)动力分析方法和实测汶川地震动记录,模拟研究了穿越断层的成兰铁路邓家坪隧道围岩在强震和断层共同作用下的动力响应过程。经过与实地调查的北川—映秀断裂带地表破裂情况对比验证,模拟结果具有较高的可信度。结果表明:地震动荷载、断层等因素的共同作用改变了隧道围岩中的初始应力分布,进而引起断层附近隧道围岩应力累积、应力集中,最终导致了具有高度复杂性的渐进性断层破裂过程和隧道围岩破坏过程,这个过程可以定性地划分为5个主要阶段:弹性应力集中阶段、破裂起始阶段、破裂加速阶段、稳定破裂阶段和破裂逐渐停止阶段。本研究将有助于深刻认识在强震和断层共同作用下的隧道围岩动力响应过程,并对隧道安全性评价具有重大意义。

关键词：隧道强震断层渐进破坏过程三维离散元

封拱温度场对青龙RCC拱坝极限承载能力的影响

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中国农村水利水电 2017年第4期 168-173页

作者：杨舒涵漆天奇王均星李圆圆杨晓武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 长江三峡勘测研究院有限公司(武汉) 武汉430072

温度作用是拱坝承受的主要荷载之一,直接影响拱坝的应力及稳定。从拱坝温度作用影响因素切入,指出控制封拱温度场是可人为调整温度作用的有效措施,并针对湖北省青龙高拱坝施工过程中提出的4个封拱温度场方案,采用弹塑性有限元方法,基于D... 详细信息

温度作用是拱坝承受的主要荷载之一,直接影响拱坝的应力及稳定。从拱坝温度作用影响因素切入,指出控制封拱温度场是可人为调整温度作用的有效措施,并针对湖北省青龙高拱坝施工过程中提出的4个封拱温度场方案,采用弹塑性有限元方法,基于Drucker-Prager准则,利用强度储备系数法,分析青龙RCC拱坝在降强过程中的渐进破坏模式及强度储备系数变化规律,研究封拱温度场对青龙RCC拱坝极限承载能力的影响,并评价拱坝抗滑稳定的安全度。结果表明,各封拱温度场下,随着封拱温度的增高,青龙RCC拱坝在降强过程中塑性区的发展速度变快,但最终溃坝的强度储备系数不变。

关键词： RCC高拱坝封拱温度场极限承载能力渐进破坏过程强度储备系数