隧道围岩结构地震动稳定性分析的动力有限元强度折减法   总被引：3，自引：0，他引：3  

程选生  郑颖人  田瑞瑞 《岩土力学》2011,32(4):1241-1248

为了得到隧道围岩结构的地震动安全系数,借助通用有限元软件ANSYS,首先对水平地震作用下的模型进行模态分析,得到质量阻尼系数和刚度阻尼系数;其次由静力分析模型得到竖向边界上的水平向支座反力,然后将结构自重转化为温度边界条件,通过热分析得到模型各节点的温度,从而实现在动力分析中考虑重力的影响;最后采用悬臂梁动力分析模型,导入热分析获得的模型各节点的温度,并在竖向边界上施加水平向支座反力,通过不断折减围岩塑性区的凝聚力c和内摩擦角Φ,直到计算不收敛为止,从而得到隧道围岩结构的地震动安全系数。数值算例结果表明:采用的方法是可行的,将围岩结构自重转化为节点温度的措施解决了以往动力分析不能考虑结构自重的难点,进而为以后地震作用下隧道动力安全系数的计算及其工程应用提供了理论依据。  相似文献   

土石混合料大型直剪试验的颗粒离散元细观力学模拟研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

贾学明  柴贺军  郑颖人 《岩土力学》2010,31(9):2695-2703

土石混合料作为一种特殊的岩土介质越来越受到国内外众多研究者的重视。基于3维颗粒离散元PFC3D,建立了土石混合料直剪试验模型,进行了不同含石量、不同岩性的土石混合料直剪试验模拟研究。颗粒离散元模拟结果表明,土石混合料的石料岩性和含石量在很大程度上控制了土石混合料的抗剪强度特性。硬岩混合料的摩擦角普遍比软岩混合料大6°～7°,含石量为60%～80%时达到最大。土石混合料的剪切面不再是一个平面,其起伏度随含石量增加而增大。剪切过程中软岩混合料在低正应力下表现为剪胀,高正应力下表现为剪缩,并产生软化现象,硬岩混合料表现为剪胀和塑性;软岩土石混合料剪切过程中能量以应变能和动能为主,而硬岩土石混合料的能量以摩擦能和动能为主。  相似文献   

双排抗滑桩在三种典型滑坡的计算与受力规律分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨波  郑颖人  赵尚毅  李安洪 《岩土力学》2010,31(Z1):237-244

传统的抗滑桩计算方法存在很多问题,特别是双排抗滑桩更加无法计算,不能计算出作用在双排抗滑桩上的抗力和推力的分布规律,往往是凭借主观经验分析解决,常常会造成不合理的浪费。采用强度折减的有限元法,讨论了两排桩在3种不同类型滑坡中,在不同的折减系数下随排距的变化,两排桩的桩前抗力、桩后推力、实际承担推力等的变化规律,得出了一系列关于双排桩合理受力与设桩位置的建议。由于讨论了不同类型的情况,所以结论具有普遍性,能为工程设计提供依据。  相似文献   

基于全动力分析法的地震边坡与隧道稳定性分析     

郑颖人  叶海林  肖强  李安洪 《地震学刊》2010,(Z1):279-285

目前地震边坡和隧道稳定性分析方法尚有一些不尽如人意的地方,如地震边坡的破裂面假定为剪切破裂面,这与汶川地震边坡破坏现象不符;地震边坡稳定性分析采用时程分析法,假定在某一时刻加速度作用下,将其作为静力问题来计算边坡稳定安全系数,没有充分考虑加载的动力效应;同样,未考虑地震作用下隧洞围岩的拉破坏,对隧洞围岩破坏缺少动力稳定性标准,也不能充分考虑隧洞围岩与衬砌的动力效应。为此,基于有限元强度折减法,提出了一种完全的动力分析方法——强度折减动力分析法,计算中同时考虑剪切强度和抗拉强度参数的折减,并采用计算不收敛和位移突变综合判断边坡和隧道是否动力失稳破坏,以极限状态时的强度折减系数作为地震边坡和隧道的动力稳定系数,由此获得拉、剪组合破裂面与全动力稳定安全系数,充分考虑了动力效应。  相似文献   

边坡地震稳定性分析探讨   总被引：16，自引：0，他引：16  

郑颖人  叶海林  黄润秋  李安洪  许江波 《地震工程与工程振动》2010,30(2)

传统的拟静力法和安全系数时程分析法在评价边坡地震稳定性时存在一定的局限性。在提出准确的评价边坡地震稳定性必需因素的基础上,建议对边坡地震稳定性分析方法重新进行分类。根据动力分析得到的边坡在地震作用下的破坏机制和破裂面的性质和位置,提出基于拉-剪破坏的动力时程分析法和强度折减动力分析法。第一种方法将FLAC计算得到破坏时刻的动应力施加到静力情况下边坡上,采用动力分析得到的拉-剪破裂面,结合极限平衡法求解边坡地震安全系数,是一种改进的动力有限元时程分析法;第二种方法考虑了拉-剪破坏的FLAC强度折减动力分析法,是完全动力的方法。最后通过算例分析验证了新方法的可行性,为边坡地震安全系数计算提供了一种新的思路。  相似文献   

重庆市轻轨一号线工程地质分析     

方玉树  郑颖人 《水文地质工程地质》1994,21(4):24-27

重庆市轻轨一号线工程是地下工程，工程地质条件对工程设计和施工有重大影响．本文简述了工程地质背景，划分了工程围岩类别，剖析了各车站工程地质特征，给出了车站围岩物理力学指标。研究表明，本工程具有选择较小埋深和大跨结构的地质条件。  相似文献   

钢纤维喷射混凝土单层永久衬砌在隧道与地下工程中的应用     

胡文清  郑颖人 《地质与勘探》2003,39(Z2):127-130

软弱围岩中的初期支护采用网喷混凝土已成定式.文章对钢纤维喷射混凝土的作用机理、物理力学性能作了详细的介绍,并从技术、经济及综合效益上与普通网喷混凝土作了全面比较,指出钢纤维喷射混凝土单层永久衬砌是未来隧道与地下工程支护的新趋势.  相似文献   

隧道围岩弹塑性随机有限元分析及可靠度计算   总被引：12，自引：2，他引：12  

徐军  郑颖人 《岩土力学》2003,24(1):70-74

在弹塑性有限元分析的初应力法基础上，推导了弹塑性随机有限元增量初应力法的计算迭代格式，结合可靠度理论，给出了围岩稳定的可靠度分析方法，在计算出可靠度的同时还给出了围岩和锚喷支护结构的应力特征值。并对一工程算例进行了详细的分析和讨论，得出了一些有益的结论。  相似文献   

岩土材料极限分析上界法的讨论   总被引：7，自引：2，他引：7  

王敬林  郑颖人  陈瑜瑶  李克玉 《岩土力学》2003,24(4):538-544

现行的极限分析上界法，尽管求解结果合理，但理论上却存在一些矛盾：如试验证明，关联流动法则不适用于岩土材料，而现行解法却采用了关联流动法则；传统分析中假设体积不变，但计算中却出现大于实际的体积剪胀变形；按关联流动法则，应力特征线与速度滑移线重合，但在分析中却采用速度方向与应力特征线方向成 角；实际土体破坏时，破坏面上同时存在着剪切力 和正应力 ，但在计算中却反映不出摩擦功。近年在中国日益兴起的广义塑性力学理论为岩土材料的极限分析方法提供了科学的理论基础。作者提出了基于广义塑性力学的极限分析上界法，消除了上述矛盾，并获得了正确的计算结果。通过同经典算法的比较，证明了两种方法的计算结果几乎是一致的，但现行方法计算简便，因而，可作为一种实用的计算方法。论文还对上述两种算法作了系统的分析与比较，指出了它们求解的相同点与不同点。  相似文献   

有限元强度折减法在公路隧道中的应用探讨   总被引：37，自引：6，他引：37  

张黎明  郑颖人  王在泉  王建新 《岩土力学》2007,28(1):97-101

将有限元强度折减法应用于隧道的稳定性评价。利用有限元强度折减法求得的安全系数与潜在滑动面，不仅可以评价隧道的稳定性和设计的合理性，还可以对支护参数和施工工艺提出改进建议。计算表明，泊松比? 的取值对塑性区范围影响很大，但对安全系数基本上没有影响；围岩等级越高，达到破坏状态时围岩的塑性区范围越大，破坏区却越小，安全系数越高；上覆岩体增厚，同类围岩塑性区范围和最大塑性应变值都增大，而安全系数减小。破坏时围岩等级高的隧道塑性区大，围岩等级低的反而小，因此，单纯根据塑性区范围大小来评判隧道的安全性是值得商榷的。  相似文献