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【6h】

岩质边坡锚固工程时变可靠性分析模型及可靠度计算方法

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目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 研究现状

1.2.1 边坡稳定性分析研究现状

1.2.2 边坡可靠性分析研究发展及现状

1.2.3 边坡锚固系统可靠度的研究现状

1.3 研究的目的和意义

1.4 本文研究内容和方法

第2章 考虑锚杆多失效模式单滑块型岩质边坡锚固系统时变可靠性分析

2.1 概述

2.2 锚固系统的模型分析

2.2.1 锚杆多失效模式及系统分析模型

2.2.2 锚杆各破坏模式的抗力分析

2.3 考虑锚杆多失效模式单滑块型边坡锚固系统可靠性模型分析

2.3.1 单滑块型边坡锚固系统安全系数计算

2.3.2 单滑块型锚固系统非时变可靠性分析功能函数的建立

2.4 单滑块型岩质边坡锚固系统时变可靠性模型的建立

2.4.1 时变性的因素分析

2.4.2 随机变量时变模型的建立

2.4.3 锚杆抗力时变模型的分析

2.4.4 软弱滑动面上抗剪强度参数c、( )时变模型分析

2.4.5 时变功能函数的建立

2.4.6 Monte Carlo模拟法计算锚固系统时变破坏概率

2.4.7 改进的响应面法+JC法计算锚固系统破坏概率

2.5 算例与讨论

2.5.1 边坡基本资料

2.5.2 注浆体与围岩间抗力时变性对锚固系统破坏概率的影响分析

2.5.3 钢筋腐蚀对锚固系统破坏概率影响分析

2.5.4 注浆体与钢筋间抗力时变性对锚固系统破坏概率影响分析

2.5.5 滑动面抗剪强度参数时变性对锚固系统破坏概率影响分析

2.5.6 不同可靠度计算方法的比较

2.6 本章小结

第3章 含主控弱面双滑块型岩质边坡锚固系统时变可靠性分析

3.1 概述

3.2 对岩质边坡中软弱夹层的分析

3.2.1 软弱夹层的分类

3.2.2 含软弱夹层岩质边坡的破坏形式

3.3 含主控软弱夹层双滑块型岩质边坡锚固系统可靠性模型分析

3.3.1 锚固系统安全系数计算

3.3.2 功能函数的建立

3.4 固系统时变因素的分析

3.4.1 锚固体附近围岩的浸水软化

3.4.2 降雨浸泡使主控软弱夹层物强度参数c、ψ的衰减

3.4.3 时变功能函数的建立

3.5 锚固系统时变破坏概率计算流程

3.6 算例与讨论

3.6.1 算例边坡非时变可靠性分析

3.6.2 算例边坡锚固系统时变可靠性分析

3.6.3 不同计算方法的比较

3.7 本章小结

第4章 基于空间解析法的楔形体破坏岩质边坡锚固系统时变可靠性分析

4.1 概述

4.2 岩质边坡楔形体锚固系统非时变稳定性分析

4.2.1 岩质边坡楔形体破坏滑动形式的判断分析

4.2.2 空间楔形体锚固系统的稳定性计算

4.3 楔形体锚固系统时变可靠度分析

4.3.1 受荷和非受荷情况下的锚杆腐蚀分析

4.3.2 腐蚀液的种类对锚杆腐蚀的影响分析

4.3.3 干湿循环对岩土体抗剪强度参数c、ψ的影响分析

4.3.4 时变功能函数的建立

4.4 算例与分析

4.4.1 边坡非时变性稳定性分析

4.4.2 楔形体破坏岩质边坡锚固系统时变性可靠性分析

4.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文

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摘要

近年来,随着西部重大水电项目的开展建设,对于岩质边坡的稳定性分析和加固措施的研究越来越受到重视。锚杆加固具有经济、方便、快捷和便于施工等优点,因此锚固边坡可靠性分析与评价必然受到了人们越来越多的关注和重视。为此,本文结合国家自然科学基金(50878082)和湖南省自然科学基金重点项目(09JJ3104),通过理论分析和数值模拟,系统地分析了岩质边坡各种破坏类型下锚固系统的时变可靠度,主要研究工作和成果如下:
   (1)考虑锚杆多失效模式,以及岩土体强度、锚杆强度和锚固力参数的时变性,建立了单滑块型岩质边坡锚固系统时变可靠度分析模型。基于Monte-Carlo随机抽样法,提出该类边坡锚固系统时变破坏概率的直接求解方法。分析锚杆不同破坏模式的抗力时变性和滑动面上抗剪强度参数的时变性对锚固系统破坏概率的影响,并与普通响应面法、加权相应面法结合JC法求出各自的破坏概率及可靠指标进行比较分析;
   (2)考虑主控软弱面上抗剪强度因降雨长时间浸泡而引起的时变性,锚杆多失效模式及其抗力时变性,建立双滑块型岩质边坡锚固系统时变可靠度分析模型。分析在不考虑锚杆对滑动面上强度参数影响的情况下,锚固系统各强度参数的时变性对被动滑块最危险滑裂面倾角和最优锚固角计算结果的影响。最后与普通响应面法、加权相应面法结合JC法求出锚固的破坏概率进行详细的比较分析;
   (3)考虑锚杆多种失效模式、锚杆腐蚀和滑动面上抗剪强度参数因干湿循环而引起的时变性,建立楔形体滑动型岩质边坡锚固系统时变可靠度分析模型。分析锚杆在不同服役期间、不同受荷情况、不同腐蚀溶液浓度下,锚杆腐蚀对该类边坡锚固系统时变破坏概率的影响;最后分析干湿循环因岩土体初始含水量的不同而对锚固系统破坏概率的影响。

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