以生态环境格局形成灾害的共性为主要探索背景,拟在统观灾害全局基础上提升到构建灾害链式系统理论为研究宗旨.揭示自然状态偏离人类活动的成灾链式规律实质;构建反映崩裂滑移链、周期循环链、支干流域链等链式理论模型;将模型特征参数按形成破坏力程度与机制划分灾变形态的链式阶段;抓住早期孕育阶段尚未构成破坏力的长过程,立足于从源头上遏制...
运用系统理论观点,从数学层面上分析自然灾害系统的链式关系结构,建立自然灾害链式效应数学关系模型.通过对自然灾害结构关系模型的数学分析,揭示自然灾害系统链式响应行为的复杂性规律和运动本质,指出自然灾害复杂响应行为是外部环境复杂输入和自身内部结构关系变化两方面共同作用的结果.研究结果表明,自然灾害链式关系环是自然灾害复杂性的主...
基于直剪试验机-岩样系统加载过程中各组成部件不同受力特点,运用功能原理,建立联合作用下的一维剪切实测应力-应变曲线全过程的参数方程,推导岩样失稳破坏判据和系统回跳条件,指出试验机-岩样系统弹性区段的存在是造成实测剪应力-剪应变曲线与岩样真实直剪本构曲线不一致和产生岩样失稳破坏、系统回跳现象的主要原因.通过算例分析剪切带宽度和...
分析滑坡可视化演绎系统的研究内容与意义,介绍一种基于VC和OpenGL的三维滑坡可视化演绎系统的功能与设计,包括复合地形图的生成与绘制和人机交互的分类与实现等.采用跟踪球算法完成了灵活的人机交互功能.根据滑坡演变规律将滑坡破坏过程划分为5个阶段.针对滑坡发展的不同阶段实施监测,分析滑坡变形特征和影响因素,研究滑坡破坏机制.以秭归鸡鸣...
灾变链式阶段的演化和影响过程,主要通过形态特征来表征,将其形态拓展为外因影响特征、指标变态反映、载体信息转化特征、作用力破坏效应等指标,并按灾变早期、中期、晚期的阶段影响程度进行层次细分,形成多因素、多层次的规范化测评模式;在模式验证应用中,以灾变过程各因素间的逻辑关系为测评权重依据,根据实际灾变形态指标调研资料,通过反演测...
应变局部化是加载过程岩样内部变形自组织的结果.基于岩样变形局部化的客观存在性,提出以变形局部化带的力学行为描述加载过程,并用参数方程表示岩样单轴压缩本构关系的方法.根据能量守恒原理,建立变形局部化过程的准静态增量平衡方程,推导峰值前后应力-应变曲线的参数方程、变形局部化与峰值应力及应变关系、Ⅱ类岩石变形行为存在条件以及岩石...
目前,对危岩稳定性计算参数的选取仅仅从力学角度考虑,一般是通过大量试验及等效公式计算得出的.危岩主控结构面的强度参数,对危岩稳定起着至关重要的作用,在分析危岩稳定性影响因素的基础上,结合影响力学参数的环境因素,采用人工神经网络对危岩稳定性计算力学参数进行综合选取,得到危岩耦合参数的弱化系数,对危岩主控结构面强度参数进行合理折...
通过对滑坡形成的环境因素进行分析,诠释五大类环境因素中内在的耦合效应,并确定滑坡的耦合参数.运用改进的3层BP神经网络系统并结合MATLAB语言编程来实现耦合参数的量化,并在具体的工程实例中得到验证,对我国西南地区滑坡的研究有一定的参考价值.
通过有限元计算,分析南京栖霞山矿巷道的稳定性以及巷道在不同的支护条件下的应力场和塑性区情况,得出不同埋深时主巷道和穿脉巷道较为合理的支护方式.对于主巷道和穿脉巷道中的矿岩巷道,采用喷射混凝土进行支护,支护后应力发生重分布,围岩中的应力集中明显减少并转移到混凝土喷层上.此外,部分围岩破碎、地下水较发育处应进行喷锚支护,而对于穿...
针对含软弱夹层岩体边坡失稳问题,考虑软弱夹层的应变弱化特性,运用突变理论方法,建立燕尾型突变模型.基于建立的突变模式,对含一层软弱夹层的岩体边坡定量分析滑坡演化过程中的突跳特性;对于含多层软弱夹层的岩体边坡,通过对燕尾突变模型得到的平衡曲面方程进行分析可知,其势函数最多可有4个极值点,3个控制变量的不同取值使系统处于不同的分叉...
植物根系在岩土介质中受力的复杂性和多变性,使得确定其加固能力十分困难.根据植被护坡作用机制和应力、应变模式分析,建立加固作用力学模型,导出植物根系的抗滑力一般计算式,并推导植物根系加固能力的计算式.
基于系统观点在数学层次上对客观存在的自然灾害链给予定义,并针对灾害链系统结构模式对其性质进行研究.对于灾害链系统,其外部表现出来的破坏行为,是由系统自身状态和系统所处的周边环境共同决定的.从灾害链系统的内部状态及其外部环境的输入出发,讨论断链减灾模式.指出外部环境输入乃灾害及灾害链演化过程中的源头因素,链中灾害要素之间的相互...
基于多刚体运动学理论,从功能转化原理和动量定理出发,分析斜坡体在岩崩动力冲击作用下的稳定性,研究崩滑灾害链串发的极限阈值条件(岩体质心下落倾角与有效落矩),建立成链计算理论.以重庆市李子坝-化龙桥危岩-斜坡系统为例,对该计算理论的正确性进行验证;并将其与传统的小变形计算理论进行对比,结果表明,该计算理论能较好地反映崩滑灾害链的实...
重庆-贵州高速公路向家坡滑坡为一路堑边坡,由于开挖、降雨及地下水等重要因素的影响,经治理后边坡仍然在缓慢变形之中,目前仍处于欠稳定状态,滑坡随时有继续滑动破坏的可能,一旦失稳,直接危及公路及立交桥正常营运,可能造成不可估量的损失.因此,对其进行稳定性分析及防治对策研究显得尤为重要.通过对该滑坡的工程地质条件、形态分布特征分析其...
危岩的形成是多因子异变耦合的结果.地形地貌、地质构造、地层岩性等是形成危岩的内因,而水体因素、风化作用、地震、植被和不合理的人类活动等是形成危岩外因.将范数灰色理论用于分析危岩形成的影响因子,即引进关联系数列的2个范数近距和远距,对危岩的影响因素进行量化分析,获取其影响因子关联度和权重系数,进而较直观地反映各影响因子对危岩形...
深部岩体的力学特性不同于浅部岩体的力学特性,深埋巷道的结构形式是否合理对结构的承载能力和经济效果有很大影响.运用有限元方法,对五心拱、三心拱、1/2圆拱、圆拱、1/3圆拱和1/4圆拱模型的深埋单轨和双轨巷道在不同应力情况下进行数值计算,分析巷道周围的应力场和塑性区.计算结果表明,单轨巷道宜采用1/4圆拱模型,双轨巷道宜采用1/4圆拱或三心...
在三峡库区,沿江公路、城镇基础设施等所在区段,往往也是库岸再造、滑坡灾害多发地段.在基础设施修建过程中,有土石方开挖和填筑过程,期间还可能有不利的降雨过程、库水位浸泡过程、库水位降落过程、滑坡前缘冲蚀与淘蚀过程等等,这些过程耦合作用对滑坡稳定性有何影响,是滑坡工程评价和治理的关键.提出滑坡稳定性过程耦合机制及方法的新观念,并...
为了得到更为符合实际情况的跨江大桥动力稳定性的地震反应分析,在桥梁抗震研究中必须综合考虑动水及桩-土-结构的相互作用.基于此,根据Poisson方程,利用Trefftz函数和微波理论建立求解地震中桥墩表面动水压力的计算方程;由线性化的Morison公式,给出计算地震中动水能量对桩体的波浪推力方程;同时,引入改进的Penzien模型,对桩-土-结构的地震效应...
根据现场监测数据,阐述昆仑山隧道在各个阶段的漏水灾害情况;运用灾害链式规律的观点,揭示昆仑山隧道出现漏水灾害的链式机制;根据灾害链的断链原理和隧道漏水灾害的链式机制,按照保护冻土的原则,提出一种抛石断链新措施,并进行抛石断链措施的设计,同时指出该断链新措施在设计和施工过程中的的关键技术问题;根据传热学和渗流力学的基本理论,建立...
探讨了基于D-P(Drucker-Prager)准则的边坡稳定安全系数定义形式,提出了各D-P准则之间的安全系数转换关系,并据此建立了基于D-P准则的边坡稳定安全系数与传统莫尔-库仑准则条件下安全系数的关系表达式.目前,ANSYS有限元软件采用的岩土材料屈服准则为莫尔-库仑六边形外接圆D-P准则,在利用有限元强度折减法计算边坡稳定安全系数时,可以先求出外接...
土坡稳定性分析的方法和结果尚没有统一的结论.因此,以下滑总力与抗滑总力之差为评价指标,利用变分法寻找该指标达到最大值的极值曲线,则指标最大值为0的极值曲线就是可能的滑动面.研究结果表明,可能的滑动面都通过坡脚,临界坡高可以由土的黏聚力c、重度γ、内摩擦因数μ和坡度k明确给出.如果土坡稳定设有安全系数,则将黏聚力c和内摩擦因数μ按比例...
水电站修建不可避免地形成一些高边坡,这些高边坡的稳定性又是水电站建设能否顺利进行的关键问题之一.岩质高边坡一般地质条件复杂,面广坡高,其影响因素非常复杂,边坡的稳定性难以用一般边坡的稳定性指标--稳定度定量,进行分析.为探讨小湾电站高边坡的稳定性状况,对该边坡进行表观变形、测斜仪、多点位移及锚索荷载等监测.通过分析监测结果数据...
首先研究边坡稳定Spencer分析模式的过程和特点,归纳出安全系数的计算流程,发现Spencer模式下边坡稳定可靠度计算的难题在于安全系数是隐函数,导致偏导数无法计算,由此引进差分方法近似求解偏导数问题.其次依据复合函数求导方法,推导采用验算点方法求解Spencer模式下边坡稳定可靠度过程中各项偏导数的计算公式和可靠度指标的线性逼近循环迭代方...
三峡库区的猴子石滑坡位于奉节县新城核心地段,滑坡体上有奉节县汽车客运中心、综合广场等近20个迁建单位与大量居民住宅楼,保证边坡稳定性有重要的意义.三峡水库蓄水后在猴子石滑坡部位将会形成较大的地下水压力,特别是在库水位骤降情况下,坡体内将产生较大的动水压力,这对边坡稳定非常不利.通过数值模拟不同工况边坡地下水渗流场可知,库水位从...
提出一种混沌和声算法来进行土坡局部安全系数法的计算.该算法利用混沌变量的随机、遍历特性在解空间内进行有效探索,同时采用基本和声算法中的和声策略对解空间进行开发,从产生的新解与原和声库内的解中选出较优秀的解重新进入和声库,这样不断迭代就构成了混沌和声搜索算法.将该新算法应用于局部安全系数法分析土坡渐进破坏的过程中,同基本和声...
基于简化Janbu条分法,提出一种加速混合遗传算法,在无需对边坡最危险滑动面的几何形状进行假设的前提下,自由搜索最危险任意形状滑动面,并计算其对应的最小安全系数.该方法是通过把无约束优化的Powell算法作为一个与遗传算法的选择、交叉和变异平行的算子,嵌入到改进的实数编码遗传算法中而得到的,它同时具有两种方法的优点:(1)有较强的自适应能...
以统计模型为基础、地理信息系统作为工具的滑坡灾害评价模式已经得到普遍认可和使用,数字高程模型(DEM)、遥感影像、区域地质调查资料已经成为区域滑坡评价研究的因子数据源.选择三峡库区青干河流域顺向坡滑坡多发地段为研究区,在滑坡编目数据库基础上,通过:(1)数字高程模型获取高程、坡度、地形聚水能力因子;(2)遥感影像获取植被指数;(3)区域...
模糊理论在岩质边坡稳定性评价中存在的知识获取和自适应能力较低等方面不足,而神经网络在模糊推理方面欠缺,因此,提出基于自适应神经元模糊推理系统的边坡稳定性评价方法.通过模型结构的建立、模型训练和测试,得到可用于边坡稳定性评价的基于自适应神经元模糊推理系统模型.测试结果表明,该模型计算结果与边坡实际稳定系数十分接近,对边坡稳定性...
采用浅层压力灌浆法加固边坡,可以减少边坡的开挖和由此而带来的对环境的破坏;边坡经过灌浆法治理后,坡面无需进行传统的浆砌片石等防护,可保留原始坡表,从而易于进行生态建设和恢复.详细阐述采用压力灌浆法治理强风化岩质边坡滑坡的典型工程实例和加固效果的检测结果.借助弹塑性有限元分析方法,对比灌浆加固前后边坡岩土体的受力情况,由分析结...
在岩体高边坡开挖过程中,可以得到现场的位移监测数据,如何利用现场监测数据来预测高边坡的开挖变形是一件很有实用价值的工作.根据高边坡开挖变形时间序列的非线性特征,应用局域法对三峡高边坡的位移进行了预测分析.把局域法的思想引入到神经网络中去,按照寻找邻近点的原理构造出训练样本,通过神经网络得到的预测值与局域法得到的预测值很接近,...
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