摘要：本文提出了一个三维非对称边坡滑动方向计算公式.将单轴方法与滑动方向计算公式相结合,建立了基于一个方向力/力矩平衡的三维非对称边坡稳定性分析极限平衡法.应用本文方法迭代计算求得非对称边坡的安全系数和滑动方向,因此消除了假定滑动方向带来的计算误差.此外,还给出了滑动方向迭代初始值的估算方法.静力和拟静力条件下4个典型算例的分析结果证明了本文方法的可靠性和迭代计算的收敛性.工程实例分析结果进一步验证了本文方法的工程适用性.本文提出的方法原理简单、结果可靠,可在边坡工程设计及滑坡治理中推广应用.

摘要：针对土石坝心墙土在初次蓄水前为饱和度高于80%的非饱和土,提出了研究心墙水力劈裂问题的非饱和土固结简化计算的有效应力分析方法。该方法不仅可反映孔隙中气体对水压上升的影响,还可合理分析心墙土的渗透性、初始饱和度和蓄水速度等心墙水力劈裂的影响因素。以糯扎渡堆石坝为例,研究发现:填筑竣工时,尽管心墙中部水压很高,但心墙仍处于非饱和状态;初次蓄水时,上游水压力不能及时渗入心墙内部,形成了心墙内外的水压力突变,可导致心墙水力劈裂的发生。同时研究发现:提高心墙的渗透系数、提高心墙填筑土的初始饱和度、在初次蓄水时,放慢蓄水速度等均可防止心墙水力劈裂的发生。因此非饱和土固结简化计算的有效应力方法分析水力劈裂问题是合理的,它可为实际心墙土石坝预防水力劈裂问题提供科学依据,并可进一步提高土石坝设计水平。

摘要：地基土的变形模量值不仅和土层所受的先期固结压力大小直接相关,还受桩土作用产生的附加体积应变的影响.首先,针对岩土散体材料分析其本构关系的主要影响因素,研究模量随埋藏深度和体积应变的变化规律,并对Duncan--Chang本构模型进行抗拉模量值修正.其次,综合考虑岩土材料拉压模量不等修正以及桩土作用位移边界特点,应用变分理论推导桩土作用造成的位移、应变和应力场理论解答.最后,应用已有的经典土压力理论和小孔扩张理论对理论推导结果进行对比和分析验证.研究结果对桩基础设计施工、相应环境保护措施的选择和设计有较大的指导作用.

摘要：现阶段基于能量原理的桩土作用理论解答研究仍存在较多不完全合理的假设或急需解决的难点,包括桩土接触面边界处理方法、分层沉积土层界面连续性条件和桩体几何形状等。特别是,桩体几何形状对桩土作用的剧烈程度、桩周土体的位移形式和桩孔边界的几何特征有很大的影响。重点对孔壁边界曲线的几何形状及其曲线方程的假定方法展开研究,并应用四次多项式模拟孔壁边界曲线。然后,以四次孔壁曲线方程的求解结果为基础,综合考虑桩长有限、地面自由、终孔孔壁形状、孔壁位移边界条件以及土体材料非线性,应用变分原理推导沉桩挤土位移、应变和应力场解答。研究方法可作为压桩挤土的进一步理论研究的基础,理论解答对压桩挤土的施工、相应防护措施的选择和设计有一定的指导作用。

摘要：为了研究移动荷载作用下结构的安定性问题,以Melan静力型安定定理为基础,通过构造满足静力平衡条件的最佳残余应力场,并求解移动荷载作用下结构中的真实弹性应力场,发展了一种弹塑性安定性计算方法.该方法摆脱了传统安定性分析方法中的数学规划运算,解决了计算中维数障碍的问题.通过与前人研究结果对比,说明本方法的正确性.基于此方法,研究了列车荷载直接作用下路基的静力安定极限的第一类上限kI和静力安定极限kSD,进行轮载间距L和铁轨间距B对路基安定极限的敏感性分析,发现当轮载间距L和铁轨间距B大于等于10a时,轮载间距L和铁轨间距B对路基安定极限不再产生影响;通过分析材料泊松比v和内摩擦角φ对安定极限的影响,表明安定极限随着路基泊松比的增大略有减小,但随着内摩擦角的增大而有明显增加;并提出了一种基于安定极限荷载包络图的路基安定性评价方法和设计方法,据此可对铁路路基进行设计指导和安全性评价.

摘要：海港工程中防波堤地震残余变形的预测以及震损机制的分析是较复杂的问题。采用定义在应变空间中考虑土体动主应力轴方向偏转影响的多重剪切机构塑性模型,分别从砂性土的黏粒含量和标贯击数2个主要影响因素对防波堤地震变形的变化机制进行了有效应力分析,得出防波堤较大的残余变形是由于地震作用下土体中孔隙水压力的升高致使土体软化而产生的。然后,采用液化度单一指标从物理本质上来间接表征防波堤的残余变形,得到防波堤残余变形与液化度之间的函数预测关系,预测值与震害调查值以及数值分析值基本相符,表明所得液化度预测公式具有一定的可靠性。残余变形的液化度预测法可为类似防波堤地震灾害设计与评价提供参考依据。

摘要：天然沉积土在上覆土层重力作用下完成固结,其压缩模量大小和土层所受的前期固结压力大小直接相关。首先,分析岩土材料本构关系的主要影响因素,建立考虑模量随深度和体积应变变化的本构关系式;其次,建立桩基础稳定性问题的有限元求解格式,考虑水平荷载和下游冲刷深度对多种工况进行数值模拟分析;最后,根据计算结果,分析下游冲刷和水平荷载作用形成不对称接触边界对不同平面位置基桩受力特点,分析应力集中产生的原因及折屈失稳和整体稳定性问题。研究结果可为复杂大型工程群桩基础设计考虑桩、土及承台共同协调作用提供定量计算方法。

摘要：针对目前多层地基中水平荷载桩计算方法存在的问题,提出了一种基于弹性力学理论,根据桩-土应力应变关系,借助于变分原理和最小势能原理导出桩身位移控制方程,利用有限差分法对方程进行解答的方法,并编制了全桩位移和内力计算程序。算例结果表明,该方法分别同试验结果和有限元计算结果吻合较好,较现行地基系数法具有较高的计算精度和计算效率,对现浇混凝土大直径水平荷载管桩(PCC)的设计计算和分析具有一定的指导意义。

摘要：首先对快速和慢速灌注混凝土的情况及其与承载力关系的力学机制进行分析,认为在其他条件相同情况下,快速灌注混凝土情况对应于桩基础承载力的上界,实际施工的混凝土灌注速度介于研究中定义的快与慢之间,所以其承载力也介于这两者之间。其次,对于快速灌注混凝土的情况,桩孔壁土体受处于流态的混凝土法向分布压力作用,其凝固并达到设计强度后的承载性能与法向分布压力大小直接相关,并以此定义桩土作用的力学模型位移和应力边界条件和求解方法。最后,应用变分理论求解桩土作用在桩周土体中形成的应力场和界面的法向压力,求解桩土作用界面上的极限摩阻力,从而求得冲钻孔灌注桩的理论极限承载力和桩身轴力,并结合现有超长灌注桩的桩身轴力实测资料,验证本文分析方法和求解结果的合理性。

摘要：为提高现有水平梯形分布荷载推力桩设计计算水平,提出了地基系数按非线性土抗力-水平位移(p-y)曲线抗力模式表达的水平梯形分布荷载推力桩位移和内力计算的有限差分数值分析方法,并详细推导了桩身位移的差分格式。基于这些公式,编制了全桩位移、内力及侧土抗力的计算和图形处理程序,可适用于滑坡抗滑桩和深基坑悬臂支护桩的设计计算。结合新型桩型现浇混凝土薄壁管桩(PCC桩)作为滑坡抗滑桩进行对比分析,算例表明:该方法方便可靠。当有限差分段划分得足够小时,可使数值解接近于真实解。