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岩体边坡地震稳定性动安全系数分析方法 被引量:54
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作者 吴兆营 薄景山 +3 位作者 刘红帅 丁仁杰 齐文浩 刘德东 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2004年第3期237-241,共5页
在分析几位学者研究成果的基础上,提出一种适合于岩体边坡动安全系数非线性分析的方法,其主要步骤如下:1)确定介质非线性本构模型的参数;2)考虑边坡的外部及自身载荷,进行边坡静力有限元非线性分析,确定滑坡带单元的初始应力;3)在静力... 在分析几位学者研究成果的基础上,提出一种适合于岩体边坡动安全系数非线性分析的方法,其主要步骤如下:1)确定介质非线性本构模型的参数;2)考虑边坡的外部及自身载荷,进行边坡静力有限元非线性分析,确定滑坡带单元的初始应力;3)在静力分析的基础上,进行边坡动力有限元非线性分析,确定滑坡带单元的动应力时程;4)根据滑坡带单元的初始静应力和动应力时程,计算每一时刻的边坡动安全系数,从而得到边坡的动安全系数时程;5)根据评价标准,进行边坡地震稳定性评价。 根据上述步骤,结合三峡重庆库区某典型滑坡进行了动安全系数分析,结果表明了该方法可行性。本文只是提出一种初步的边坡稳定性评价标准,由于这方面的震害资料尚少,对其可行性的研究还有待于进一步深入。 展开更多
关键词 岩体边坡 边坡地震稳定性分析 动安全系数
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地震载荷下岩质边坡动安全系数评价 被引量:8
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作者 刘建军 李跃明 车爱兰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期595-601,672,共7页
针对仅以地震波作用中最后时刻或加速度值最大时刻的安全系数作为评价标准的问题,通过强度折减法,借助数值计算获得了地震载荷作用下安全系数的时程曲线。对于使用有限元强度折减法的失效准则,采用三种常用判据相结合的方法来确定安全系... 针对仅以地震波作用中最后时刻或加速度值最大时刻的安全系数作为评价标准的问题,通过强度折减法,借助数值计算获得了地震载荷作用下安全系数的时程曲线。对于使用有限元强度折减法的失效准则,采用三种常用判据相结合的方法来确定安全系数,通过不同模型计算结果的比较,研究了动安全系数与动载荷时程和结构面数量之间的关系。计算结果表明:含结构面的岩质边坡最小安全系数出现时刻较地震波减速度最大值时刻超前,且结构面的存在对于边坡稳定性有着重要影响。最后分析了地震载荷作用下坡高、坡度、结构面倾角对动安全系数的影响,应用极限平衡理论部分验证了数值计算结果,所得安全系数时程曲线可为岩质边坡在地震载荷下的稳定性判断提供参考。 展开更多
关键词 岩体边坡 动安全系数 强度折减法 地震载荷
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基于统一强度理论的岩质边坡稳定动安全系数计算 被引量:5
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作者 刘建军 李跃明 车爱兰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期666-672,共7页
岩质边坡稳定性分析中常用的Mohr-Coulomb、Drucker-Prager屈服准则,其未考虑中间主应力效应或拉压不等效应,较难反映三维复杂边坡空间应力状态。统一强度理论包含了一系列破坏准则,通过调整参数b可反映中间主应力或中间主切应力的影响... 岩质边坡稳定性分析中常用的Mohr-Coulomb、Drucker-Prager屈服准则,其未考虑中间主应力效应或拉压不等效应,较难反映三维复杂边坡空间应力状态。统一强度理论包含了一系列破坏准则,通过调整参数b可反映中间主应力或中间主切应力的影响程度。利用ABAQUS开发了基于统一强度理论材料子程序(UMAT),首先以三维含结构面岩质边坡为例,采用强度折减法,分别计算b为0、0.25、0.5、0.75与1共5种考虑中间主应力不同程度情况下三维含结构面岩质边坡动安全系数曲线。计算结果表明:不同b值情况下所得动安全系数数值不同,但曲线变化形状一样,最小安全系数均发生在相同时刻;另外,为更清晰地了解三维真实应力状态对安全系数的影响,从三维岩质边坡中抽取二维剖面进行了同样的计算。结果表明,在相同b值情况下,三维模型计算所得安全系数较二维模型大;随着b的增大,安全系数增大,说明不考虑中间主应力的二维计算结果低估了安全系数的大小,即三维真实应力状态下的边坡应具有更高的稳定性。 展开更多
关键词 统一强度理论 岩质边坡 动安全系数 强度折减 地震载荷
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基于地震时程曲线的块体动安全系数计算 被引量:2
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作者 徐栋栋 邬爱清 +1 位作者 卢波 孙玉杰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第11期67-71,共5页
基于块体理论分析方法中的矢量分析方法,编制计算程序研究地震时程曲线下的块体稳定性。具体的研究思路是:首先输入所需的结构面与临空面信息,然后根据有限性定理和可动性定理判断有限性和可动性,在块体可动的基础上,再找出块体在自重... 基于块体理论分析方法中的矢量分析方法,编制计算程序研究地震时程曲线下的块体稳定性。具体的研究思路是:首先输入所需的结构面与临空面信息,然后根据有限性定理和可动性定理判断有限性和可动性,在块体可动的基础上,再找出块体在自重以及地震荷载共同作用下的滑动模式(单面滑动或双面滑动),最后求出块体在该滑动模式下的安全系数,得到动安全系数时程曲线。将画块体程序加入其中,以便于为考虑黏聚力时提供接触面面积以及块体体积等相关信息。 展开更多
关键词 块体理论 动安全系数 地震荷载 FORTRAN
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地震作用下不定位块体动安全系数计算与评价方法的探讨 被引量:2
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作者 徐栋栋 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第8期46-49,54,共5页
用块体理论分析方法中的矢量分析方法计算块体动安全系数,具体的研究思路是:首先输入构成不定位块体所需的结构面和临空面信息,然后根据有限性定理和可动性定理判断块体的有限性和可动性,在块体可动的基础上,再找出块体在自重和地震荷... 用块体理论分析方法中的矢量分析方法计算块体动安全系数,具体的研究思路是:首先输入构成不定位块体所需的结构面和临空面信息,然后根据有限性定理和可动性定理判断块体的有限性和可动性,在块体可动的基础上,再找出块体在自重和地震荷载共同作用下的滑动模式(脱离、单面滑动或双面滑动),并求出块体在该滑动模式下的安全系数,通过循环所有的地震时刻,得到了动安全系数时程曲线。考虑到不同区间安全系数的权值,提出了一种新的动安全系数评价方法,对动安全系数的评价指标做了探索工作。 展开更多
关键词 块体理论 不定位块体 动安全系数 地震荷载 FORTRAN
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水平向与竖向地震动的时间遇合模式对边坡动力安全系数的影响 被引量:17
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作者 黄诚 王安明 任伟中 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期3404-3410,共7页
通过沿滑面的应力积分法和动力时程分析法,研究了水平向、竖向地震动单独作用对边坡动安全系数的影响,发现竖向地震动与水平向地震动一样也对边坡抗震稳定性有显著的影响。在此基础之上,重点探讨了实际地震的双向地震动同时作用时,其时... 通过沿滑面的应力积分法和动力时程分析法,研究了水平向、竖向地震动单独作用对边坡动安全系数的影响,发现竖向地震动与水平向地震动一样也对边坡抗震稳定性有显著的影响。在此基础之上,重点探讨了实际地震的双向地震动同时作用时,其时间遇合模式对动力安全系数的影响,结果表明,常用的加速度峰值遇合模式和随机遇合模式都不能充分体现出竖向地震动与水平向地震动的叠加效应,进而造成对安全系数的高估;文中提出的最大地震作用效应遇合模式才是最危险的遇合模式,其所得稳定性安全系数时程的极值更小。在考虑多向地震的边坡抗震分析中,由于多维地震动的强烈随机性,应考虑出现这种最大地震作用效应遇合的可能性,以得到工程设计中偏于安全的动力稳定性安全系数值。 展开更多
关键词 地震 边坡稳定性 竖向地震 时间遇合 应力积分法 时程分析法 动安全系数
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加筋土边坡地震稳定性动点安全系数分析方法 被引量:8
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作者 董士杰 魏红卫 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期543-547,571,共6页
对于地震作用下的土工合成材料加筋土边坡,边坡内部结构的动力响应十分复杂,按照已有的安全系数的方法评价比较困难。结合安全储备系数的原理,并考虑到水平方向和竖直方向地震荷载的共同作用,提出求解加筋土边坡地震稳定性的动点安全系... 对于地震作用下的土工合成材料加筋土边坡,边坡内部结构的动力响应十分复杂,按照已有的安全系数的方法评价比较困难。结合安全储备系数的原理,并考虑到水平方向和竖直方向地震荷载的共同作用,提出求解加筋土边坡地震稳定性的动点安全系数时程分析方法。在理论分析的基础上,分别定义加筋土边坡土体、土工合成材料和筋-土界面的动点安全系数,并建立数值模型。根据所定义的动点安全系数,在计算过程中使用开发的计算工具对动力响应过程中的动力特性数据进行记录、计算和存储,得到加筋土边坡数值模型在地震荷载作用下的动点安全系数。分析结果表明:动点安全系数时程分析方法具有良好的工程适用性;动点安全系数时程分析方法对复杂的加筋土边坡工程进行的地震稳定性分析考虑了加筋土边坡不同结构的综合稳定性,比现有的分析方法更明确地反应出加筋土边坡工程中相对薄弱的结构,对加筋土边坡工程的抗震设计提供一定参考价值;相比水平方向的地震,竖直方向的地震作用对加筋土边坡中筋材和筋-土界面的稳定性影响较大,但对加筋土边坡土体稳定性影响较小。 展开更多
关键词 加筋土边坡 地震稳定性 数值分析 安全系数 时程分析法
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基于结构面抗剪强度演化的块体动力稳定性分析 被引量:6
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作者 徐栋栋 邬爱清 +1 位作者 卢波 郑宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3545-3553,共9页
传统块体理论仅针对块体的静力稳定性分析,而未涉及到动力稳定分析。因此,借用Newmark法累积滑移量的概念,基于块体理论对定位块体在地震历时作用下的动力稳定性进行了研究,提出了以块体累积滑动位移和动安全系数两个指标共同评价块体... 传统块体理论仅针对块体的静力稳定性分析,而未涉及到动力稳定分析。因此,借用Newmark法累积滑移量的概念,基于块体理论对定位块体在地震历时作用下的动力稳定性进行了研究,提出了以块体累积滑动位移和动安全系数两个指标共同评价块体动力稳定性。提出一种接触面识别及面积计算算法,它考虑了接触面积变化对块体稳定的不利影响,也可用于块体滑动的大变形分析,考虑了块体滑动过程中结构面抗剪强度的演化,可对复杂的凸形块体及凹形块体进行静、动力稳定性分析。将其应用于三峡升船机乘船箱左侧边坡的块体稳定分析中,结果显示块体在强震作用下发生了一段距离的滑动,但震后仍可保持稳定。 展开更多
关键词 块体理论 地震荷载 动安全系数 累积滑位移 剪应变 接触面识别
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土质边坡动力稳定数值分析方法评述 被引量:5
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作者 张宏洋 杨文海 +1 位作者 陶宗涛 姚亮 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期171-175,共5页
回顾并分析了拟静力法、Newmark滑块法和有限元法这三种常用的土质边坡地震作用下稳定分析方法,认为一种合理的边坡地震稳定分析方法应该考虑多方面的因素,包括边坡土体动本构模型、孔隙介质波动理论、边坡地震动输入方式和边坡地震稳... 回顾并分析了拟静力法、Newmark滑块法和有限元法这三种常用的土质边坡地震作用下稳定分析方法,认为一种合理的边坡地震稳定分析方法应该考虑多方面的因素,包括边坡土体动本构模型、孔隙介质波动理论、边坡地震动输入方式和边坡地震稳定性评价指标选择等方面。在探讨以上四个方面的研究现状及进展的基础上提出了基于静、动力有限元分析的边坡抗震稳定安全度评价方法。此方法可以求得边坡滑动特征点的动位移时程曲线、永久位移和动安全系数,并可综合此结果来判断边坡地震作用下的稳定性。 展开更多
关键词 土质边坡 地震作用 有限元分析 位移时程曲线 永久位移 动安全系数
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楔形块体的动力稳定分析 被引量:6
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作者 陶丽娜 张建海 何江达 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2002年第3期24-27,共4页
讨论了在动力作用下楔体的稳定性 ,给出了在竖向和两个互相垂直的水平方向的地震力作用下的动安全系数计算公式 ,讨论了几种特殊情况并与相关实验进行了对比分析。提出了由于相差的影响 ,楔体不同部位的地震力系数有差别的观点。进行了... 讨论了在动力作用下楔体的稳定性 ,给出了在竖向和两个互相垂直的水平方向的地震力作用下的动安全系数计算公式 ,讨论了几种特殊情况并与相关实验进行了对比分析。提出了由于相差的影响 ,楔体不同部位的地震力系数有差别的观点。进行了数值解和理论解的对比分析 ,二者较为吻合。在作者定义的x方向的地震波作用下 ,楔体会出现单滑 ,并给出楔体的动安全系数的历时变化曲线。得出的理论成果可运用于边坡稳定分析和边坡加固处理。 展开更多
关键词 楔形块体 力稳定分析 楔体 动安全系数 地震加速度 边坡稳定性
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多绳摩擦提升下放货载滑动危险点分析 被引量:2
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作者 马良 薛风 《煤矿机械》 北大核心 2014年第12期138-140,共3页
对多绳摩擦提升下放货载等重尾绳、重尾绳和轻尾绳3种提升系统的静、动防滑安全系数进行比较,静防滑安全系数以轻尾绳提升终了时为最小,动防滑安全系数以轻尾绳提升减速阶段终了时为最小。即下放货载轻尾绳静、动防滑安全系数满足要求时... 对多绳摩擦提升下放货载等重尾绳、重尾绳和轻尾绳3种提升系统的静、动防滑安全系数进行比较,静防滑安全系数以轻尾绳提升终了时为最小,动防滑安全系数以轻尾绳提升减速阶段终了时为最小。即下放货载轻尾绳静、动防滑安全系数满足要求时,等重尾绳、重尾绳静、动防滑安全系数可以满足要求。 展开更多
关键词 等重尾绳 重尾绳 轻尾绳 静防滑安全系数 防滑安全系数
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地震波对边坡稳定性的影响及其分析方法 被引量:2
12
作者 张宏洋 韩立炜 +2 位作者 陶宗涛 姚亮 李松平 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2012年第4期170-174,共5页
介绍了目前地震作用下边坡稳定分析常用的拟静力法、时程法和边坡动力安全度法,通过对这3种方法计算结果的对比分析,表明边坡动力安全度法能更准确地判断边坡的动力稳定性;应用边坡动力安全度法分析了地震作用频率和振幅对边坡稳定性的... 介绍了目前地震作用下边坡稳定分析常用的拟静力法、时程法和边坡动力安全度法,通过对这3种方法计算结果的对比分析,表明边坡动力安全度法能更准确地判断边坡的动力稳定性;应用边坡动力安全度法分析了地震作用频率和振幅对边坡稳定性的影响,结果表明频率和振幅对边坡的稳定性有较大影响,动安全系数随着频率的增大而增大,其增幅逐渐减小;随着振幅的增大而降低,其降幅也逐渐减小。 展开更多
关键词 边坡稳定 地震作用 动安全系数 位移时程 震后永久位移
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岩体渗流及参数敏感性对块体稳定性影响研究 被引量:1
13
作者 徐栋栋 郑宏 +1 位作者 邬爱清 卢波 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期168-173,共6页
首先利用离散单元法中的流固耦合技术模拟出裂隙岩体渗流场,并计算得到作用在可动岩石块体上的渗流压力;然后基于块体理论,研究渗流压力对岩石块体动力稳定性的影响,得到有无渗透水压力作用两种情况下块体动安全系数对比曲线.结果表明,... 首先利用离散单元法中的流固耦合技术模拟出裂隙岩体渗流场,并计算得到作用在可动岩石块体上的渗流压力;然后基于块体理论,研究渗流压力对岩石块体动力稳定性的影响,得到有无渗透水压力作用两种情况下块体动安全系数对比曲线.结果表明,渗透水压力的存在使得块体的动力稳定性降低。同时,发展了一种基于参数敏感性的块体稳定分析技术,利用该技术可对粘聚力和摩擦角在各种不同取值组合下的稳定性进行快速计算,已在实际边坡工程中应用,实践证明其简单、方便且准确,具有很高的工程应用价值。 展开更多
关键词 块体理论 定位块体 动安全系数 地震荷载 渗透水压 参数敏感性
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高土石坝Hardfill新型抗震加固措施 被引量:5
14
作者 曹学兴 何蕴龙 +2 位作者 迟福东 余记远 熊堃 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期340-346,共7页
针对现有土石坝坝顶抗震加固措施存在的一些问题,提出一种利用Hardfill材料对高土石坝进行抗震加固的新措施,并采用极限平衡法和动力有限元时程法,对这种抗震加固措施在高土石坝抗震工程中应用的效果与可行性进行研究。分析该措施对坝... 针对现有土石坝坝顶抗震加固措施存在的一些问题,提出一种利用Hardfill材料对高土石坝进行抗震加固的新措施,并采用极限平衡法和动力有限元时程法,对这种抗震加固措施在高土石坝抗震工程中应用的效果与可行性进行研究。分析该措施对坝体抗滑稳定性、永久变形与材料动强度安全性的改善效果;通过分析大坝的加速度、应力和变形状况,研究Hardfill加固措施是否对大坝存在不利影响。结果表明:Hardfill抗震加固措施对增强坝体的整体稳定性、抑制坝体永久变形有较明显的效果,提高了反滤料和心墙料的动强度安全系数,不会对大坝的运行带来不利影响。 展开更多
关键词 高土石坝 抗震加固措施 Hardfill材料 坝坡稳定 永久变形 强度安全系数
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Numerical simulation of vegetated mine dump slope with reference to small plants 被引量:4
15
作者 Rai Rajesh Shrivastva B.K. 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2014年第1期111-115,共5页
The present paper discusses the effects of small plants on the dump mass reinforcement and slope stability.The roots of smaller plants(such as grasses and shrubs)do not go deep.However,they stabilize the slope by bind... The present paper discusses the effects of small plants on the dump mass reinforcement and slope stability.The roots of smaller plants(such as grasses and shrubs)do not go deep.However,they stabilize the slope by binding the upper layer of dump slope.Shear strength of the dump mass with and without root reinforcement is determined by laboratory shear box instrument.The increased cohesion(apparent cohesion)of upper layer of the dump mass due to plants is determined by fabricated shear box.The kinetic behavior of the dump has been investigated using the FLAC software.The factor of safety has been calculated in order to determine the possible effect of small plants on the stability of the dump slope.It is observed that the small plants do not significantly improve the factor of safety(FOS)of slope.However,it could be useful for early stabilization.The grasses quickly bind the upper surface,whereas shrubs too immensely strengthen the stability of the dump in the initial stage. 展开更多
关键词 Mine waste dumpSlope stability Vegetation Small plants Numerical modeling
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