非线性Mohr—Coulomb体边坡的极限荷载

本文根据拟线性偏微分方程组的特性线理论，求得无得双曲、抛物Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ体边坡极限荷的解析解，用两参数的双曲线和抛物线可以较好拟合由实验提供的破坏曲线。由其解发现屈服准则和坡角对极限荷载影响很大，理想塑性体的极限荷载也非最小。     

简支圆板在复杂荷载作用下的塑性极限荷载统一解析解

本文采用双剪统一屈服准则对受线性荷载和边缘弯矩联合作用下的简支圆板进行了塑性极限分析，考虑了联合作用的两种形式，分别给出了统一的解析解。得到了极限荷载随不同屈服准则的变化曲线。对于不同的材料，本文均能给出相应的极限荷载。已有的Tresca准则、Von Mises准则、双剪应力准则的解答是文中解答的特例或逼近。本文得到的一系列有规则变化的解析解，可以适用于各种拉压强度相同材料的简支圆板的塑性极限荷载求解。文中统一解大于Tresca单剪理论解，它可以更好地发挥材料的强度潜力，工程应用可以取得明显的经济效益。     

用Mises屈服条件求内边界简支环板在线性荷载作用下的极限荷载

应用Mises屈服条件分析内边界简支环板在线性荷载作用下的极限荷载．考虑到Mises屈服条件的非线性，文中应用加权余量法进行分析．针对线性荷载的不同分布形武，给出极限荷载的计算公武与数值结果，画出极限荷载的影响曲线，并与最大弯矩极限条件的数值结果进行了比较，说明结果是合理的．     

复杂条件下地基承载力系数N_γ的上限解

由地基土重量引起的地基承载力系数N_γ的真实解答至今尚未获取．本文根据极限分析法与极限平衡法的等效性,构造出最危险的运动许可滑动机构,得出N_γ尽可能小的上限解．分别定量分析了在荷载倾斜、基底倾斜、地表倾斜对N_γ的影响,提出了近似影响系数公式,并与现有研究结果进行比较．     

土质边坡极限荷载上限计算方法研究

以边坡极限分析的上限解析式为标准,在无重力情况下利用不同屈服准则的数值方法计算了相同工况下边坡的极限荷载。针对一个实际边坡工况使用解析和FLAC方法计算了边坡的极限荷载上限,并且基于强度折减法使用FLAC确定了各种荷载下边坡的安全系数。通过与解析方法计算结果的比较发现,基于Mohr-Coulomb准则的FLAC软件计算出的边坡极限荷载更加接近解析解。不同边坡顶角或不同内摩擦角的计算结果显示FLAC计算出的边坡极限荷均稍大于解析解,并且内摩擦角越大差值越大,但两者的差别最大不超过5%。     

简支圆板塑性极限统一解

本文采用双剪统一屈服准则。给出简支圆板在均布荷载作用下塑性极限的统一解，已有解答均是它的特例或线性逼近，说明采用双剪统一屈服准则求解塑性极限具有普遍性和适用性。     

拉压强度不等材料的厚壁圆筒的统一极限解

采用俞茂鋐统一强度理论分析了厚壁圆筒的极限荷载,得出统一解形式,它既可以适用于拉压强度相等的材料,也可以适用于拉压强度不相等的材料．     

含裂纹薄壁圆柱壳弹塑性失稳极限荷载的解析解

为了得到含环向裂纹压弯薄壁圆柱壳失稳的极限荷载,基于Je?ek解析法,先利用裂纹面的平衡方程、变形几何关系和物理方程,得到在压弯荷载作用下圆柱壳轴力与裂纹面挠度的关系式;再利用极值条件,推导出在轴压和弯矩共同作用下含裂纹薄壁圆柱壳失稳时极限荷载的解析表达式。利用数值计算分析裂纹长度、长细比以及端部施加弯矩对圆柱壳极限荷载、弹性区高度和圆柱壳裂纹截面处挠度的影响,通过有限元数值结果验证极限荷载解析解的准确性。计算结果表明:与无裂纹完善构件相比,弯矩对含裂纹圆柱壳的极限荷载Pu的影响最为显著,其降低幅值可达3.78%～23.18%;弯矩的增加也会导致构件弹性区高度逐渐减小,裂纹面处的挠度呈非线性增长。本文研究弥补了目前该类问题缺乏理论解析解的不足。     

用广义阶梯函数简化计算简支圆板在复杂荷载作用下的极限荷载

本文将广义阶梯函数应用于薄板的塑性极限分析问题，用以简化计算简支圆板在复杂荷载作用下的极限荷载。文中针对简支圆板在任意局部均布荷载和线性分布荷载共同作用下的塑性极限分析问题，并考虑荷载的五种不同的分布形式，给出相应的极限荷载的计算公式。     

用双剪统一屈服准则求解某些问题的塑性极限荷载

本文采用俞茂宏统一屈服准则对固支圆板、矩形板进行了塑性极限荷载分析,得出了相应的统一解形式。选择不同的参数b,可以得出不同工程材料的塑性极限荷载,具有较好的普遍性和适用性。文献中已有的解均为本文的特例。     

考虑拉压强度差效应的厚壁圆筒承载能力分析

应用双剪统一强度理论，考虑材料的拉压异性和同性，推导了在内压力和轴力联合作用下的厚壁圆筒的塑性极限载荷表达式．在该表达式中，当反映中间主应力效应的系数取不同的值时，就能得到按Tresca屈服准则、线性逼近的Mises屈服准则和双剪应力屈服准则的计算结果，并且绘制了在相应准则下的极限应力线图．从而可知：在三维应力状态下，应用该理论，可以获得极限载荷分析的精确解；极限载荷线图与三种屈服准则的屈服曲线是相吻合的；计算的结果可以用于拉压异性和同性的材料，为工程应用提供了理论依据．     

大型反倾库岸岩体变形过程及破坏机制数值模拟

随着边坡地质结构、地层岩性和诱发因素的不同,反倾岩体的主控变形破坏模式都会发生改变。金沙江龙蟠边坡岩体主要为反倾向千板岩和砂岩互层状结构,坡脚河床深厚覆盖层构成了边坡的软弱支座。本文运用离散单元法模拟了大型反倾库岸岩体在漫长的地质历史时期中的变形演化过程,并基于反倾岩体变形的时效性观点,引入强度折减法分析边坡在不同阶段的剪切屈服区扩展情况及相应的稳定性状态。结论表明龙蟠边坡变形岩体是重力弯曲蠕变为主导的成因机制,并归纳提出了软基效应和互层效应共同作用下的大规模反倾岩体的累进性剪切破坏模式,俗称“龙蟠模式”。     

强震条件下碎裂岩体崩塌机理及崩塌后壁对堆积体稳定性影响研究

"5 ·12" 汶川地震的强震作用诱发产生了大量崩塌地质灾害,且多发生于碎裂结构岩体中。崩塌后斜坡后缘岩体及前缘堆积体的稳定性和后缘岩体对前缘堆积体稳定性的影响研究同样是震后灾害所面临的问题。以干河沟沟口斜坡为例,在分析该斜坡结构特征及崩塌机理的基础上,采用二维离散元软件UDEC模拟了斜坡在天然或强震条件下的稳定状态和可能失稳过程; 运用极限平衡法对陡壁岩体再次崩塌,产生新物质堆载在现有崩塌堆积体后缘前、后分别建立模型进行了稳定性分析。研究结果表明:碎裂岩体崩塌过程可分为应力重分布、潜在崩塌体形成和地震诱发崩塌3个阶段。崩塌堆积体在考虑后缘堆载作用之前,在天然或地震环境下均处于相对稳定状态,考虑堆载作用之后,其可能会在地震条件下失稳。离散元法和极限平衡法的组合使用,对于解决同类斜坡的同类问题切实可行。     

The elliptic paraboloid failure surface for transversely isotropic materials off-axis loaded

The elliptic paraboloid failure surface has been well established as a potential criterion for yielding and failure of transversely isotropic materials, presenting also the strength differential effect [1]. This was done by extending well established criteria for isotropic materials presenting the strength differential effect (SDE), through an introduction process which maintained basic physical principles for the anisotropic materials. All previous literature concerned the special case where the principal axes of the external loading coincided with the principal strength axes of the material. In this paper the most general case where the two systems of frames are arbitrarily oriented relatively to each other is considered. In this situation the simplifications derived from the coincidence of the external principal stress and material principal strength axes are lost and the material should be considered as a general orthotropic one. The general properties for such types of loading of the transversely isotropic material are established by maintaining the general features of the failure locus invariant. Then, this study completes the investigation of yielding and failure mode of such materials considering the most general case of their loading.     

高山峡谷地区高陡边坡深部裂缝一般特征分析

中国西南部,尤其是水能资源较为集中的青藏高原周边地区是近期工程建设的热点地区。由于强烈的内外动力地质作用,这些地区形成了高山耸立、沟谷深切的地貌景观,高山峡谷区的高陡岩质斜坡变形与稳定将是工程建设所面临的主要工程地质问题之一。高陡边坡的变形与稳定对工程建设的可行性起到决定性作用,并影响着施工周期和工程造价。本文分析了深裂缝现象的一般特征,认为深裂缝是在特定地质环境下内外动力地质共同作用的产物,一般均具有"三高"、"继生"这一共性。在工程处理方面,深裂缝可按山体加固的方法进行工程处理,预应力锚固洞可较好处理深裂缝问题。     

反倾层状边坡弯曲折断的应力及挠度判据

以地质分析为基础 ,将反倾层状边坡的任意岩层概化为受复合作用力的板梁模型 ,通过简单的力学解析 ,开展了反倾层状岩石边坡弯曲折断判据的研究。依据岩层折断时和相临岩层的瞬时关系 ,将岩层下部视为瞬时临空状态 ,考虑岩层自重荷载和上部岩层附加荷载 (上部岩层重力荷载、层间摩擦力 )的共同作用 ,基于最大拉应力准则 ,提出了岩层弯曲折断的应力判据 ;依据应力判据 ,得到了岩层弯曲折断的挠度判据 ;利用应力判据及挠度判据 ,可实现反倾层状边坡弯曲折断的现场判定及其控制设计     

A Numerical Procedure for the Dynamic Plastic Response of Beams with Rotatory Inertia and Transverse Shear Effects

ABSTRACT

A numerical procedure is used to examine the influence of transverse shear forces in the yield criterion and rotatory inertia on the dynamic plastic response of beams. Various results are presented for a long beam impacted by a mass and a simply supported beam loaded impulsively, both of which are made from a rigid perfectly plastic material with yielding controlled by the Ilyushin-Shapiro ield criterion.

Transverse shear effects lead to a dramatic reduction in the slopes of the deformed profiles for both beam problems. Moreover, the slope of the deformed profile underneath the striker in the impact problem is quite sensitive to the actual shape of a yield curve, while the maximum transverse displacement is less sensitive. The retention of rotatory inertia in the basic equations leads to further reductions up to 17 and 10% in the slopes and maximum transverse displacements, respectively.     

隧道洞口段非均质及各向异性土质裂缝仰坡稳定性上限解

针对忽略岩土体非均质和各向异性将导致边坡稳定性评价产生误差的问题，应用极限分析上限理论及抗剪强度系数折减法，推导土体强度非均质和各向异性影响下隧道洞口含裂缝仰坡稳定性解析式，探究土体强度非均质和各向异性对仰坡稳定性系数、坡顶裂缝位置、隧道拱顶失稳范围及仰坡安全系数的影响。结果表明，裂缝深度及坡角越大，仰坡稳定性系数越小；非均质系数越大和各向异性系数越小，维持仰坡稳定的临界坡高越大；非均质系数及各向异性系数越大，裂缝距坡顶边缘越远，隧道拱顶失稳范围越大；非均质系数增大有利于仰坡稳定，而各向异性系数越大仰坡越易失稳。     

凹边坡参数对边坡稳定性的影响

抽象出凹边坡的几何模型,采用量纲分析的方法,给出凹边坡几何参数和物理力学参数对边坡稳定系数的影响通式．在FLAC定义的边坡稳定系数意义下,经过数万次计算,采用二次回归的方法,确定了通式中的影响指数,形成经验公式．结果表明,受Mohr-Coulomb和拉应力两个强度准则控制的材料,形成的凹边坡的稳定性受无量纲粘聚力、边坡角、内摩擦角的控制．凹形边坡有利于边坡的稳定,边坡稳定性与岩土的抗拉强度关系不大．这一稳定系数公式对于形状规则均匀性好且符合Mohr-Coulomb破坏准则的凹边坡可以给出精度高的估计．对于其它边坡的稳定性评价还需要做有针对性的工作．     

龙滩水电站航道座滑边坡平面有限元模拟研究

基于弹塑性有限元（FEM）模型和Mohr-Cou lomb屈服准则,采用平面有限元法对龙滩水电站航道1+016¹+080开挖边坡座滑前的稳定状况进行了数值模拟研究。对座滑前边坡的应力场、位移场及塑性屈服区的模拟结果表明,边坡在座滑前存在明显的塑性区,处于临界稳定状态;开挖过程中边坡存在连续变形,特别是开挖下部时变形会突然增大;座滑前边坡塑性区支护体系已达到承载极限,边坡具备了座滑的条件。