摘要：裂缝对边坡的稳定性有重要影响,然而目前边坡稳定性规范设计中通常忽视裂缝。基于极限分析中的上限定理,采用有限元极限分析法对不同裂缝长度、倾角、强度(内摩擦角)及筋材长度对边坡稳定性与破裂面形状的影响进行研究。结果表明:随着裂缝长度增大,边坡稳定性逐渐降低,尤其是当边坡坡率较小时;边坡安全系数随着裂缝倾角增大,呈先增大后减小的趋势,垂直裂缝时的安全系数最大;边坡安全系数随着裂缝强度的增大而增大,尤其是边坡内存在长裂缝时;筋材可使破裂面远离坡面并增强边坡的整体性,进而提高边坡稳定性。工程设计中应加强防排水设计,减小雨水诱发裂缝的风险;为避免裂缝发育导致边坡失稳,建议铺设筋材。

摘要：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。

摘要：隧道围岩压力值是浅埋隧道设计计算的重要参数。为进一步提高围岩压力计算结果的可靠性,以传统浅埋隧道坍塌模型为基础,提出了圆弧滑移面破坏模式,同时基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则,运用极限分析上限法推导了地震力作用下浅埋隧道围岩压力的计算公式,验证了计算结果的可靠性,并对影响因素进行了探讨。与实际工程和已有成果的对比分析证明了理论公式具有较高的可靠性和准确度。研究还发现:围岩压力受非线性系数和初始粘聚力的影响较为显著,非线性系数越大、初始粘聚力越小,围岩压力越大;随着待定参数K(水平围岩压力与竖向围岩压力的比值)的减小,水平围岩压力减小,竖向围岩压力增大;地震力对围岩压力的影响不容忽视,竖向地震力单独作用对围岩压力的影响最大,水平和竖向地震力共同作用的影响次之,而仅有水平地震力作用的影响最小。随着水平与竖向地震力系数的增大,围岩压力也在增大。分析结果对于大部分的隧道,尤其是易受地震影响的浅埋隧道研究具有较高的参考价值。

摘要：将L型挡墙与加筋土2种柔性支挡结构相结合,充分利用其良好的抗震性能,可用于地震多发区和高烈度区的支挡工程中。研究地震荷载作用下L型加筋土挡墙的破坏机制与动力响应问题。根据第二、第三滑裂面产生条件,提出踵板长度临界系数λ_(cr),以界定长踵板式和短踵板式2种破坏模式。假设填土滑裂面为直线,应用极限分析上限定理,采用Mohr-Coulomb破坏准则,分别建立2种破坏模式下L型加筋土挡墙临界状态方程,推导其地震屈服加速度系数。根据极值原理给出最优解,得到临界屈服加速度系数及其对应的填土滑裂面倾角,分析破坏模式与临界屈服加速度系数受几何参数、物理力学参数和加筋作用的影响。通过算例分析可知:加筋作用可有效地提高L型挡墙的抗震能力,改变其破坏模式;当设计筋材拉伸强度较大时,L型加筋土挡墙只发生长踵板式破坏。

摘要：假设边坡滑裂面为对数螺旋曲线,应用极限分析上限定理,根据典型均质边坡的局部失稳模式,分别计算桩前和桩后坡体的局部稳定性,提出抗滑桩有效加固区理论.采用Ito理论考虑桩-土相互作用,分别计算抗滑桩加固边坡的地震安全系数、已知设计安全系数所需的最小桩径或桩间净距及其对应的所需抗力、抗力合力作用点位置和滑面以上桩长.根据计算结果结合工程的安全性、经济性和施工难度可确定合理的设计桩位,通过算例分析地震荷载和岩土物理力学参数对抗滑桩加固边坡的有效加固区的影响.

摘要：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。

摘要：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.

摘要：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。

摘要：研究目的:轻型支挡结构加筋土挡墙在铁路、公路等交通土建中被大量采用。实际工程中的加筋土挡墙墙顶常作用条形荷载,如加筋桥台等。虽然当前加筋土挡墙设计中规定了破裂面形状,却未给出墙顶条形荷载作用时墙体的承载力。准确计算条形荷载作用下加筋土挡墙的承载力,对于有效保证实际工程中结构的稳定性具有重要意义。基于规范中的失稳机制与上限定理,求解加筋土挡墙承载力上限解。研究结论:(1)计算方法可以较好地反映实测结果,具有较高的准确性;(2)加筋土挡墙承载力随条基宽度的增大而非线性减小;(3)当条基远离挡墙面板时的承载力相对更大;(4)墙体筋材长度大于墙高的0.7倍后,其对承载力几乎不产生影响;(5)当筋材竖向布置越紧密时,筋材强度对承载力的影响越显著;(6)填土强度与承载力近似呈线性关系;(7)本研究成果有助于加筋土挡墙的设计与推广应用。

摘要：刚性桩支承路堤的稳定性评价是近年来研究的热点和难点问题。从刚性桩桩间软弱土是否发生绕流滑动破坏的角度出发,基于Ito T塑性变形理论率先推导了路堤荷载下单排刚性桩桩身被动荷载的分布模式;以极限分析的上限定理为框架,基于单排桩支承路堤旋转破坏机构的内外功能平衡关系构建了以安全系数为目标函数的约束方程,提出了软弱地基单排刚性桩支承路堤的稳定性计算方法,并借助数值模拟验证了该方法的合理性。计算结果表明:当路堤潜在滑裂面经过单排桩时,单排桩加固位置由路堤坡趾向路堤中心移动,其安全系数总体上呈现出先增大后减小的趋势;单排桩的最大加固比受路堤堆载高度影响不大,但随着软弱地基抗剪强度的降低而增大,亦随着路堤坡率的降低而降低;单排桩的最优加固位置则受路堤堆载高度、路堤坡率以及地基内摩擦角等的影响显著,受地基土黏聚力的影响较小。研究结果为刚性桩支承路堤的稳定性计算提供了一种新的思路和理论支撑。