国家自然科学基金(41102195)
- 作品数：12 被引量：185H指数：6
- 相关作者：刘晓廖少波唐辉明熊承仁吴益平更多>>
- 相关机构：中国地质大学江西省水利规划设计院中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球建筑科学矿业工程更多>>
- 考虑结构面退化的岩质边坡动力稳定性分析被引量：2
- 2013年
- 在总结前人关于结构面屈服加速度的累积位移和速率效应的成果基础上,结合动力强度折减法,提出了一种考虑结构面退化的岩质边坡动力稳定性系数计算方法,并提供了该方法实施的具体步骤。针对一概化岩质边坡模型,应用所提方法计算了其动力稳定系数。结果表明,当计算岩质边坡的动力稳定性时,采用考虑结构面退化效应的动态摩擦系数是非常有必要的,相较于结构面静态摩擦系数,选用前者所获得的计算结果更加符合实际情况。
- 廖少波姜黎刘晓夏浩
- 关键词：动力稳定性岩质边坡
- 考虑结构面震动劣化的岩质边坡动力稳定分析被引量：20
- 2013年
- 通过试验获取结构面震动劣化效应的数学表达式,并将之运用于岩质边坡的动力稳定性分析中。采用3DEC作为计算引擎,在每一动力计算时步内根据动力响应值实时刷新结构面的强度参数,同时由网格净节点力的矢量计算获取该时刻作用于边坡岩体上的地震惯性力。根据极限平衡理论计算该瞬时岩质边坡的稳定性系数,通过动态计算获取整个地震历时过程的稳定性系数时程曲线,以最小平均安全系数作为最终动力稳定性评价指标,从而提出一种考虑结构面震动劣化的岩质边坡动力稳定性计算方法。将该方法运用于汶川地震区岩质边坡实例研究中,稳定性分析结果与实际地质调查情况相符,验证该方法的可行性和工程实用性。
- 倪卫达唐辉明刘晓吴益平
- 关键词：边坡工程岩质边坡地震荷载动力稳定性
- 边坡动力可靠性分析方法的模式、问题与发展趋势被引量：27
- 2013年
- 边坡可靠性研究从静力学领域逐步拓展到更具一般性的动力学领域是研究不断深化的必然结果。当前国际上对边坡动力可靠性的研究正处于起步阶段,现有的边坡动力可靠性评价理论和方法均是从静力可靠性理论体系发展而来。通过剖析可靠性问题求解的理论构架,将边坡静力可靠性分析方法分为6种嵌套模式,指出其中4种可以拓展到动力学领域。明确了高性能计算在动力可靠性分析中的地位,依据计算复杂性理论对算法的效率做了定量的研究,给出了静力和动力条件下的时间复杂度。对近13年来(2000-2012年)SCI-E数据库收录的46篇文献进行了统计分析。在此基础上,将边坡动力可靠性研究存在的问题归纳为3个方面:①对不确定性考虑不足。②边坡体系可靠度求解方法所存在的争论对动力学领域的影响显著。③计算效率问题已成为制约动力可靠性研究的技术瓶颈之一。指出未来边坡动力可靠性研究的发展趋势是:①对不确定性的考虑将趋向全面和深入;在岩土体物理力学性质的描述上,运用随机场理论来刻画空间变异性的研究将逐步受到重视;且模糊性与随机性将获得深入的整合。②针对边坡体系可靠度求解方法的争论,今后的发展方向之一是致力于从理论上实现完备的证明,结束关于边坡体系可靠度求解方法的争论;方向之二是在具体实践上,朝着精细化、复杂化的方向发展,将会更为广泛地与新兴的群体智能优化算法相结合。③在解决动力可靠性分析的计算效率问题上,以Monte Carlo法内嵌响应面法的模式具有良好的发展前景,通过吸收非线性学科的相关优秀算法作为高效率的响应面代理手段,将会极大地推动边坡动力可靠性研究的发展。
- 刘晓唐辉明熊承仁
- 关键词：边坡滑坡可靠性
- 考虑卸荷损伤的柱状节理岩体开挖特性研究被引量：4
- 2017年
- 通过建立柱状节理岩体径向应力比与力学劣化系数的数学关系,获取柱状节理岩体卸荷损伤效应的定量表达式。结合FLAC^(3D)提出一种考虑卸荷损伤的柱状节理岩体开挖分析方法,实现岩体单元的力学参数在开挖过程中随实际应力状态得到动态调整。在此基础上开展柱状节理岩体试验洞的开挖特性分析。结果表明,考虑卸荷损伤的计算数据与实测数据基本吻合,试验洞围岩的位移、体积应变增量和塑性区均随开挖断面的逐步增加而增大,且呈边墙最大,底板次之,拱顶最小的分布规律。最后采用体积应变增量大于0.10%和塑性区作为岩体松弛的综合判别指标,其分析结果与钻孔声波测试数据相一致。
- 倪卫达许忆
- 关键词：柱状节理卸荷损伤岩体力学
- 结构面产状对岩质边坡动力响应的影响被引量：3
- 2014年
- 采用三维离散元软件3DEC作为计算引擎,开展了结构面产状对岩质边坡动力响应影响的数值研究。在研究中记录边坡模型中每个监测点的响应加速度幅值,在此基础上,绘制了边坡的加速度峰值放大系数等值线图。研究结果表明,结构面产状的变化对加速度峰值放大系数等值线的分布特征有着显著的影响。相比于逆倾结构面边坡,顺倾结构面边坡具有更为强烈的地震动响应,其动力稳定性问题也显得更加突出。
- 廖少波王俊毅刘晓张抒
- 关键词：动力响应结构面岩质边坡
- 考虑结构面分布特征的岩质边坡地震响应分析被引量：6
- 2013年
- 为探索岩质边坡在地震荷载作用下的动力响应问题,运用3DEC离散元软件,定量分析了地震荷载作用下岩质边坡结构面发育位置、结构面数量、以及结构面间距对边坡加速度放大系数的影响规律。结果表明:在单条结构面的情况下,其发育位置对岩质边坡加速度响应的影响比较明显,结构面距坡面越近,加速度峰值放大系数越大;随着结构面数量的增多,加速度峰值放大系数呈现出明显的递减趋势;在结构面数量一定的情况下,结构面间距的变化对加速度峰值放大系数的影响不大。研究结果有助于进一步揭示岩质边坡在地震作用下的动力响应规律。
- 廖少波方正刘晓
- 关键词：岩质边坡动力响应结构面
- 基于水致弱化效应的库岸边坡动态稳定研究被引量：5
- 2013年
- 为研究库水对库岸边坡岩土材料的弱化机理,将水致弱化效应具体分为干湿循环弱化及长期饱水弱化两种,并根据相关试验给出了水致弱化效应的数学表达式。采用Geo-Studio进行地下水渗流场的动态计算,结合Morgenstern-Price法计算水库运行期间稳定性系数的变化过程,从而提出一种考虑水致弱化效应的库岸边坡动态稳定性计算方法。将该方法运用于三峡库区某库岸边坡的实例研究中,计算结果表明,在水库运行初期,边坡稳定性降幅较大,随后趋于稳定并只随库水位变动而出现周期性波动,研究结果与实际情况相符。
- 倪卫达刘晓夏浩
- 关键词：干湿循环动态稳定性库岸边坡
- 大型顺层岩质滑坡渐进破坏地质力学模型与稳定性分析被引量：96
- 2012年
- 大型顺层岩质滑坡广泛存在于自然界中,是滑坡的重要类型之一,也是滑坡领域关注与研究的重点。根据滑坡滑面发展形态,将顺层岩质滑坡划分成两大类:前进式渐进破坏模式和后退式渐进破坏模式。从力学角度揭示顺层岩质滑坡渐进破坏过程的本质是滑坡力学参数弱化的过程。具体体现在滑带本构方程中为初始剪切刚度的降低。由此,定义弱化后滑带的剪切刚度与初始剪切刚度比值为滑带弱化系数,并引入S型曲线表述滑带弱化系数空间特征。在总结大型顺层岩质滑坡特点的基础上,提出渐进锁固力学模型,同时给出该模型的数学表达式。该模型能很好地体现滑坡渐进破坏过程中滑带力学参数的时效性及空间变异性特点。最后,给出该地质力学模型下渐进破坏过程中斜坡稳定性计算公式及步骤,并应用于武隆县鸡尾山滑坡中,分析其临滑前滑坡稳定性变化情况。
- 邹宗兴唐辉明熊承仁吴益平刘晓廖少波
- 关键词：边坡工程
- 基于永久位移比理论的岩质边坡动力稳定性研究被引量：1
- 2013年
- 提出了一种新的岩质边坡动力稳定性评价方法,该方法以岩质边坡沿滑动面的地震永久位移作为失稳判据,结合动力强度折减法,给出一个物理意义明确的指标用以评价岩质边坡的动力稳定性。采用E.Hoek和J.W.Bray提供的典型算例对所提方法进行说明和验证,并对各烈度地震作用下楔形体边坡的动力稳定性规律进行研究,取得了较好的结果。将该方法应用于汶川地震区岩质边坡实例研究中,所得稳定性分析结果与实际地质调查情况相符,验证了方法的工程实用性和有效性。
- 倪卫达廖少波刘晓
- 关键词：岩质边坡地震动力稳定性强度折减法
- 金鼓高速远程滑坡形成机制及动力稳定性被引量：18
- 2012年
- 综合运用多学科理论和方法,对汶川地震触发的金鼓高速远程滑坡形成机制及动力稳定性进行研究。在工程地质定性研究方面,通过对滑坡区的地形地貌、地层岩性、构造与地震以及水文地质条件的综合研究,分析高速远程滑坡的形成机制,将其划分为紧密发生的2个演化阶段:第一阶段为上部滑体被抛掷分离,第二阶段为下部受铲刮发生二次滑坡。在岩土力学定量研究方面,进行以下3个方面的工作:(1)以FLAC3D作为动力分析的数值计算引擎,采用自行开发的基于多层次微粒群的非圆弧最危险滑动面搜索并行程序,获得滑坡的动力稳定系数时程及其对应的最危险滑动面的空间分布规律,研究动力稳定系数的频域特征;(2)通过2种潜在破坏模式的对比研究,指出金鼓高速远程滑坡2#滑动面簇发生主导破坏的可能性更大,并可触发二次滑坡;(3)依据空气动力学定量计算,论述上部滑体长距离抛掷是完全有可能的。综合研究表明,岩土力学定量分析结果与工程地质定性成果相吻合,进而将金鼓高速远程滑坡孕育的先决条件归纳为以下4条:力学性质差、高位剪出、下降空间开阔、初速度足够大。
- 刘晓唐辉明胡新丽王亮清廖少波邹宗兴
- 关键词：边坡工程高速远程滑坡动力稳定性FLAC3D微粒群优化
