摘要：随着地下结构抗震理论与设计方法的发展,有限元方法逐渐被广泛地运用于地下结构的抗震分析与计算中。基于有限元方法,考虑不同地震动特性及输入方式对地铁车站结构地震响应的影响。结果表明:能量主要集中在低频区段的地震动荷载对地铁车站结构的地震响应影响比较明显,而且应力与位移的响应值较大。此外,对不同地震动输入方式进行比较分析后,可知输入速度时程且设置黏弹性边界的结果较为理想。通过不同地震动特性及输入方式的应力计算,均可得到中柱顶部与底部的应力响应值最大,在实际的工程设计与施工时应采取相应的措施。

摘要：针对沪昆客运专线长昆湖南段油坊坪隧道跨越断层段遭受的塌方问题,总结隧道宏观变形演化历史,分析跨越断层富水软岩隧道塌方的影响因素及围岩失稳破坏模式,据此提出针对性的处治措施。分析结果表明:地质构造和地下水的协同作用对本次隧道塌方的影响最为显著,大气降水在一定程度上促进了隧道塌方的形成,施工工法和支护措施对本次隧道塌方的影响体现为人为认识的不足,多因素的共同作用促成了本次塌方的发生;跨越断层区富水软岩隧道围岩的失稳模式可归结为弯曲内鼓和顺层滑移相结合的协同破坏模式;在分析隧道塌方机制的基础上提出"洞内+洞外"的综合处治措施,具有较强的实效性和针对性,从根本上防止塌方的发生。该研究成果可为富水软岩隧道跨越断层的设计和施工提供工程类比的素材,具有重要的工程意义。

摘要：针对我国西南地区水电工程建设中经常遇到的堆积体边坡问题,以堆积体边坡的岩体结构特征及工程地质、环境条件为基础,结合现场踏勘在地表、平硐中看到的地质现象和钻孔岩芯资料,详细地分析了堆积体边坡的成因机制和演化过程,并恢复出其形成的概化地质模型。结果显示,堆积体边坡整体为崩塌堆积物,但在形成过程中堆积体一区中上部发生了较大方量的局部破坏,导致了堆积体一、二区地貌和内部结构的差异。对堆积体边坡的稳定性进行了宏观定性评价和详细计算分析,结果表明堆积体整体趋于稳定,但覆盖层浅、中部存在局部稳定性较差的区域。为保证工程的后期正常运营,在综合考虑工程、环境、经济等方面因素的基础上,对堆积体一区采取压脚的处理方式,二区采取削坡减载加挡土墙的处理方式。分析计算成果为工程设计提供了必需的指导和合理的依据,同时也可为类似工程的分析提供参考。

摘要：由于地质和结构特征的不同造成的边坡变形破坏机制存在差异以及同一边坡在不同施工开挖阶段的变形规律和量值也存在差别,采用工程类比方法获得的单一的静态的边坡监测预警指标无法表达某一边坡在施工开挖过程中动态的变形规律和特征,针对该问题提出了基于设计安全系数和破坏模式的边坡开挖过程中动态变形监测预警指标的研究思路和方法,并将其应用于糯扎渡水电站溢洪道消力塘边坡755～740m开挖过程变形监测预警指标的确定,通过与现场监测结果的对比分析表明,该边坡开挖过程中是稳定的,分析与工程实际是相符的。研究表明,基于设计安全系数和破坏模式的边坡开挖过程动态监测预警指标的研究思路和方法用于边坡在开挖过程中动态变形监测预警是可行和有效的。

摘要：依托埋深条件下低承台2×2群桩基础,在钻孔灌注桩钢筋笼上绑扎换热管形成能量桩,布置振弦式应变计/温度计以测试桩身温度及热致应变。开展恒定水温(35℃)输入情况下,单根能量桩运行对邻近桩基、承台的热力响应特性试验;实测进/出口水温随时间变化、桩身热致应变等变化规律,分析埋深条件对单根能量桩的换热效率及其对承台和邻近桩体热力响应特性的影响规律,并与无埋深条件下的换热效率、热力响应特性展开对比分析。结果表明:试验条件下,3 m埋深条件下的换热效率为2.65 kW,较无埋深条件下提升了约68%,体现出上覆回填土存在一定的持热能力;有/无埋深条件下,桩身热致应力最大值分别出现在桩身中部及桩顶,分别为1.66 MPa和2.14 MPa;随加热过程的进行,桩端阻力呈现先增大后逐渐下降至稳定值的变化趋势,在加热24 h后达到最大值约20 kPa,与进/出口温度差变化趋势一致;有/无埋深条件下承台在加热工况均出现了细微的差异变形,在设计承台能量桩结构时应给予一定的考虑;有/无埋深条件下承台最大热致应力值分别为0.65 MPa和2.34 MPa,对应的最大温度升幅分别为3.6℃和11.0℃。

摘要：江苏宜兴抽水蓄能水电站水库大坝为带坝趾挡墙的面板混合堆石坝,因建在倾斜的、有深长冲沟的不平整陡坡基岩上,其施工期和蓄水期的安全备受关注。采用自编的网格自动生成程序,依据复杂的地形条件CAD图,生成了含有不平整陡坡、坝体、两侧为圆弧型的面板、坝趾挡墙、抗滑桩的三维复杂网格。基于加速计算技术,对该坝的应力变形进行了三维非线性有限元分析。计算得到了坝体、面板、挡墙的变形和应力分布。计算结果表明该坝的变形和应力满足安全要求。研究成果为建在陡坡上的贴坡型面板堆石坝的设计和施工提供了依据。

摘要：为了研究冻融循环对改良粉土强度的影响规律及其作用机制，开展了不同初始压实度和初始含水率试样的冻融循环试验。对经历不同冻融循环次数作用后的试样进行无侧限抗压强度试验，探讨了冻融循环作用对改良粉土的长期强度的影响规律。试验结果表明，随着冻融循环次数增加，改良粉土的抗压强度下降，最终在6次冻融循环后趋于稳定；相同的冻融循环次数条件下，初始含水率越大，改良粉土的抗压强度衰减幅度越大。为了寻找冻融循环作用对改良粉土孔隙结构的影响规律，进而揭示冻融循环对试样结构损伤的机制，开展了改良粉土的细观孔隙结构试验。试验结果表明，不同的冻融循环次数和初始含水率对小孔径孔隙（〈10 nm）之间的结构影响不大；冻融循环作用主要损伤了大孔径孔隙（0.01～100 μm）之间的结构，从而降低了改良粉土的强度。

摘要：为了研究双向地震作用下土体的液化响应特性和地下结构的上浮规律,采用有限元-有限差分耦合数值方法,对比了水平单向和双向地震作用下土体超孔隙水压力、结构加速度、结构位移等方面的差异,并进一步探究震后孔压消散对地下结构上浮的影响以及地下结构的上浮机理.结果表明:和水平地震作用相比,双向(水平+竖直)地震作用会加大结构两侧的液化程度,使超孔隙水压力的消散时间更长,并且结构的水平加速度响应被放大.在地震作用过程中,竖向地震对结构上浮的影响并不明显,地震结束后,双向地震作用下结构的竖向位移震荡较大,和水平地震作用相比最终上浮量偏小;双向地震会加大结构的变形,但结构的变形主要发生在震中,震后基本不发展.此外,在地震过程中及地震后地下结构的竖向位移与土体的固结沉降、土体的流动,以及土体的超孔隙水压力消散有关.因此,建立在近断层液化场地中的地下结构的抗震设计应考虑竖向地震作用带来的影响.

摘要：根据岩石三轴试验强度的变化规律,提出了一种基于三轴极限峰值偏应力的岩石非线性破坏强度准则。将本文强度准则的预测值与15种岩石的三轴试验强度值进行对比,得到的平均绝对误差为2.964%,所有15种岩石的相关性系数均大于0.96,说明本文强度准则具有普遍的适用性,能够较好地预测不同岩石类型的强度。通过与几种典型强度准则的比较发现,本文准则的预测精度略优于目前岩石力学界认为较好的指数型准则,要远好于Hoek-Brown(H-B)准则以及基于临界状态改进的Hoek-Brown(MH-B)准则和改进的Mohr-Coulomb(MM-C)准则。本文准则克服了高围压下H-B准则的预测值与试验强度偏差较大的局限性,避免了MH-B和MM-C准则在围压达到临界围压后不再随围压变化的缺陷。另外,基于应力空间建立了岩石的瞬时黏聚力和内摩擦角与本文强度准则参数k,a和m之间的关系,岩石的瞬时黏聚力随围压的增加而增大,并最终增加到0.5(k+1)σc;岩石的瞬时内摩擦角随着围压的增加而减小,并逐渐减小到0;内摩擦角减小到0的同时黏聚力增加到最大值0.5(k+1)σc。本文强度准则中岩石的三轴极限峰值偏应力取决于参数k和单轴抗压强度σc,岩石三轴剪切强度随围压在初始段的增大幅度取决于参数a和m;参数k和m的取值范围较大,其中k>0,m>1.0;而a为<1.0的正值,取值范围相对集中,为了便于计算可取a=0.95。

摘要：水库蓄水运行过程中,部分库岸边坡出现了明显的台阶式变形趋势,消落带岩体处于库水位周期性升降变化和阶段性重复剪切次序作用下。基于此,设计进行了节理岩体的水-岩作用试验,并在不同水-岩作用周期进行重复剪切试验,研究结果显示:(1)在水-岩和重复剪切次序作用下,节理岩体的抗剪强度、剪切刚度、节理面粗糙度系数均呈现先陡后缓的劣化趋势,比较而言,前4个作用周期的劣化趋势尤为明显,而且法向应力越大,劣化趋势越明显;(2)由重复剪切导致的抗剪强度劣化趋势在初始状态时尤为明显,之后随水-岩作用周期的增加迅速减弱,由水-岩作用导致的抗剪强度劣化趋势在前4个作用周期较为明显,随后趋于平缓;(3)将节理面岩壁损伤区域分为水-岩作用损伤区域、水-岩和重复剪切次序作用损伤区域,对JRC-JCS抗剪强度模型进行了修正,验证分析表明修正后的模型计算值与试验结果吻合较好。相关研究方法和成果可为库岸边坡消落带节理岩体性能劣化分析提供较好参考。