极限分析

摘要： 为了探讨地震作用下裂隙分布特征对斜坡稳定性的影响,本文基于有限元极限分析方法和MohrCoulomb破坏准则研究了概化斜坡在不同地震加速度方向(水平方向和45°斜方向)和不同地震能量(0、0.1g和0.2g)时,斜坡稳定性随裂隙间隔和裂隙长度变化而变化的趋势。结果表明:当裂隙间隔和地震作用不变时,斜坡安全系数随着裂隙长度的增大而减小;当裂隙长度不变时,斜坡安全系数与裂隙间隔呈正相关关系;在相同地震作用下,裂隙长度对斜坡稳定性的影响显著大于裂隙间隔;当斜坡存在裂隙时,地震影响对斜坡稳定性影响显著,尤其是斜方向的地震荷载;在相同情况下,地震荷载作用方向对斜坡滑动面位置的影响较弱,裂隙的分布特征影响显著。

摘要： 考虑土体剪胀效应的影响,对盾构倾斜隧道开挖面的稳定性进行研究。通过构建的盾构倾斜隧道开挖面破坏模式,结合非线性破坏准则和极限分析上限定理,推导出开挖面支护力的解析解,求解了开挖面的最优支护力及潜在破坏面。研究结果表明,隧道倾角α小幅度变化时对支护力的影响较小,而非线性系数m和剪胀系数η对支护力影响较大。隧道倾角α,非线性系数m和剪胀系数η对潜在破坏面影响较为显著。

摘要： 锚杆加固技术是一种提高隧道掌子面稳定性的有效方法,但现有工程的锚杆加固设计大多基于经验,其加固机理及加固效果的定量计算均有待进一步研究。为了准确评估纯黏土地层中纤维锚杆加固下的隧道掌子面稳定性,在极限分析上限法的理论框架下,将二维均质法推广至三维。结合“锚杆—土”相互作用机理提出改进的三维均质法,再结合连续速度场概念,建立先进三维破坏模型。由于三维连续速度场中的速度计算较为复杂,将该模型三维离散化,通过三维能耗分析建立离散形式的能量方程,复杂的曲面积分被巧妙转化成相对简单的离散体求和,再采用强度折减法和二分法求解能耗方程得到掌子面稳定性安全系数。构建一系列数值模型进行对比,两者计算所得安全系数趋势一致、数值接近,验证该模型的正确性,同时体现该模型计算效率的优越性。基于验证后的模型对锚杆长度和锚杆密度2个关键参数进行敏感性分析,研究结果表明,“新意法”施工时,在纯黏土地层中仅采用锚杆加固掌子面的效果不够理想,应结合其他加固技术(管棚加固、地表注浆等)以保证掌子面稳定和有效降低地表沉降。总体而言,所提出的三维模型能够较好地评估纯黏土地层锚杆加固隧道掌子面的稳定性,可为实际工程的设计和施工提供理论参考。

摘要： 该文以极限分析法为基础,将有限元塑性极限分析下限法运用于砌体结构三叶墙的抗压强度预测。结合常见受压三叶墙破坏模式,基于材料试验和小型砌体试件试验赋予了本构模型参数。在此基础上,考虑了不均匀压应力边界条件,提出了三叶墙抗压强度预测模型。根据文献的试验数据,利用该模型预测了多个三叶墙的抗压强度,并与试验结果和抗压强度预测公式的结果进行了对比,说明了该模型的准确性。

摘要： 基于对数螺旋破坏机构,采用极限分析上限定理和拟动力的方法,提出一种新型计算方法,计算地震力作用下保证边坡稳定性所需的锚杆加固力,并与利用平移破坏机构所得结果对比,证明该方法的合理性。通过算例进行参数分析,结果表明:对数螺旋破坏机构较平移破坏机构更切合工程实际;边坡所需锚杆加固力随着边坡坡角和地震放大系数的增大而增大;边坡所需锚杆加固力随着土体无量纲黏聚力和内摩擦角的增大而减小。

摘要： 为了探究极端环境条件对边坡稳定性的影响,针对超载与地震组合作用下的致滑因素进行了分析,基于能量法与强度折减法推导了组合作用下的安全系数F_(s)以及临界加速度系数K_(s),采用Matlab内嵌序列二次优化法求解极限值,并与经典解比较,最后选取汶川地震、熊本地震2条代表性地震波对边坡位移进行计算。结果表明,1)验证结果准确,推导方法可用于求解边坡临界系数;2)在2种破坏条件下,矿山边坡的稳定性受到显著影响,其安全系数F_(s)或者临界加速度系数K_(s)降低了近乎一半;3)应用Newmark法计算位移结果显示在地震荷载的作用下,超载边坡产生了数十倍的滑落距离。研究揭示了地震及顶部超载2种极端条件对边坡稳定性的显著影响,研究结果可为边坡稳定性评估提供参考。

摘要： 为更全面准确评估孔隙水压力作用下盾构隧道掌子面的稳定性,提出一种基于极限分析原理的双对数螺旋线破坏机构为确定性模型,结合随机响应面原理的可靠度分析方法。该方法以孔隙水压力系数表示地下水引起的孔隙压力变化,通过上限分析得到隧道掌子面的安全系数;运用拉丁超立方技术对安全系数进行抽样,建立基于Hermite多项式展开的近似极限状态方程,在验证响应面有效性的基础上,进一步采用蒙特卡洛模拟法获取隧道掌子面失效概率特征。利用该方法分析了土体参数变异性、地下水位以及支护力对掌子面失效概率的影响,并将其应用于湘江隧道掌子面的可靠性研究中。结果表明:该方法可以有效地评估隧道掌子面的可靠性,并可为隧道掌子面支护力的选取提供理论参考。

摘要： 在一些复杂的情况下,板锚埋在多层岩土材料中。本文旨在利用极限分析的运动学方法,研究多层土中浅埋的条形和圆形板锚的极限抗拔承载力和破坏机理。引入岩土材料的非线性强度准则和非关联流动法则,研究了非均匀性对浅埋板锚的抗拔性能和破坏机理的影响。得到了条形和圆形板锚的破坏曲线或破坏面的表达式,并给出了计算极限抗拔承载力和破坏范围的公式。本文方法得到的结果与数值模拟和前人的研究结果基本一致,证明了本文方法的有效性。研究了不同参数对多层土中板锚的抗拔极限承载力和破坏机理的影响。结果表明,浅埋板锚的极限抗拔承载力和破坏范围随初始黏聚力和剪胀系数的增大而增大,随重度、拉应力和非线性系数的增大而减小。

摘要： 某压力容器筒体大开孔采用厚壁锻管,接管外伸长度不满足GB/T150-2011开孔补强分析法的要求。设计时使用SW6采用开孔补强分析法进行初步计算,然后采用有限元分析进行校核,发现开孔补强分析法算得的结构应力强度较有限元分析明显偏小。进一步分析表明是由于开孔补强分析法要求的接管外伸长度偏短造成的,对此提出相关建议,可以作为工程设计参考,同时具有很强运用价值。

摘要： 为了给多级抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考,文章针对地震条件下桩加固边坡的安全系数及影响因素的敏感性开展研究;基于极限分析上限定理,结合强度折减法和拟静力法,计算地震条件下桩加固边坡的安全系数;通过正交分析法,求得边坡安全系数影响因素的敏感性顺序。结果表明:土体黏聚力、内摩擦角,边坡倾角,水平地震力系数,桩的位置、桩的结构参数,边坡宽高比、平台宽度的敏感性依次降低;在不考虑土体抗剪强度参数时,边坡倾角、地震作用、抗滑桩对边坡安全系数有较大影响,而边坡宽高比、平台宽度的影响相对较小。在实际施工时应主要考虑边坡倾角、地震作用、抗滑桩的影响,而边坡宽高比、平台宽度应根据实际情况合理选择。

摘要： 采用极限平衡方法与极限分析方法计算软土竖直开挖极限高度.利用OptumG2软件研究了土钉长度和倾角对于软土中直立基坑土钉支护整体稳定性的影响,并得到了其极限高度.结果表明,采用OptumG2中已有的强度折减法与重力乘数法及本文提出的卸载法均能较准确评估直立基坑土钉支护的整体稳定性.此极限高度可为软土地区基坑土钉支护的开挖深度的确定提供参考.

摘要： 利用极限分析上限定理，基于圆形桩和矩形桩，分别建立了复合桩基单位桩距内地基的水平绕桩滑移的破坏速度场，给出了水平绕桩滑移的能量损耗率。结合地基的竖向破坏极限分析，得到了单位桩距内复合桩基地基极限承载力的上限解答。利用上限解答与前人算例和模型试验结果做了比较，本文的复合桩基地基极限承载力上限解答与带承台单桩系列模型试验结果较一致。

摘要： 本文基于极限分析与安定分析各自的下限定理，通过求解数学规划的方法对结构进行比例加载下的极限分析与复杂加载下的安定分析，由于求解过程都需要构造静力许可应力场，利用这一特点，本文讨论了极限荷载和安定载荷的关系。最后通过算例对提出的推断进行了验证。

摘要： 研究了桩基础的强度折减法应用问题，提出了不同于传统的超载安全系数的桩基础安全储备系数概念，建议了强度折减法桩基础极限分析判定条件，即：①折减系数-位移曲线(F-s曲线)出现拐点、末端出现近似平行于s轴的直线段;②折减系数-桩端阻力曲线(F-Qu曲线)出现V型转折点，则F-s曲线的拐点、F-Qu曲线V型尖点的前一折减系数为该桩项荷载条件下基础的安全储备系数。通过使用对工程桩极限分析表明，强度折减法计算的极限荷载与静载荷试验方法、荷载增量法判定的极限荷载误差小于10%，表明该方法对工程桩基的极限荷载确定具有一定的应用意义。

摘要： 本文提出一种双馈电机发电系统无功极限的计算方法,在考虑定转子电流约束、静态稳定极限约束的基础上,考虑了网侧变流器在其功率允许范围内的无功发生能力,进一步挖掘双馈电机发电系统无功出力极限.该方法突破了双馈型风力机组单位功率因数运行的常规控制方式,从而为双馈电机发电系统参与电网系统调节打下理论基础.为了实现双馈电机发电系统的极限无功运行,论文进而分析和设计了风电机组的无功控制方法.最后,以1.5MW变速恒频风电机组为例进行了计算分析和仿真研究,验证了所提方法的可行性.

摘要： 基于极限分析上限定理,考虑堆石料内摩擦角较大以及抗剪强度具有非线性的特性,提出一个用于求解土石坝极限抗震能力的有限元计算方法.该方法通过功能平衡条件、位移协调条件、边界条件、屈服条件以及所求极限荷载,形成标准的二阶锥规划数学模型,并用内点法进行优化迭代求解,得到土石坝坡极限抗震能力的上限值.运用所提方法对一个典型面板堆石坝进行抗震极限分析.计算结果表明,按规范设计的土石坝具有较强的抗震能力,且竖向地震力对大坝的极限抗震能力存在一定的影响.此外,计算结果证明上限有限元法具有较高的计算精度及工程实用价值.

摘要： 轿车面板不仅需要良好的冲压成形性能,而且需要较高的强度和抗冲击性能,为了满足轿车的面板的要求,钢厂开发了加磷高强度钢,这种钢在冲压时具有较好的成形性能,但其强度会明显提高.文章通过对170P1钢成形极限研究,发现厚度t=0.75mm的170P1钢比t=0.8mm的DC04成形性能虽然较差一点,但通过对典型某车型行李箱盖板危险部位应变分析,可知170P1钢完全能满足该行李箱盖板零件的成形要求,而且强度有所提高,材料170P1比材料DC04强调提高了10％左右.使用170P1钢板可使汽车冲压件的厚度适当减薄,能降低汽车的自重,获得良好的经济效益.

摘要： ASME-BPVC-Ⅷ第二册2007版和TSGR0004-2009对压力容器分析设计的安全系数均进行了调整.本文首先讨论了安全系数调整对中美分析设计规范中设计应力强度值的影响,其次对内压作用下的不同外内径比的圆筒作极限分析与线弹性应力分析,得到极限分析的许用载荷[P]和线弹性应力分析的许用载荷P,通过对安全系数调整前后比值P/[P]的分析比较,讨论了中美分析设计规范中关于安全系数调整的合理性.

摘要： 以极限分析上限理论为基础，利用旋转块体集的组合来构造条形锚板的运动许可速度场。分析了不排水黏土中深埋和浅埋条形锚板的抗拔承载力上限解，研究了锚板在不同埋置倾角和深度条件下的抗拔承载力和破坏面的特性，并将计算结果与已有计算方法进行了对比。分析结果表明：在不排水黏土中深埋条形锚板抗拔承载力与锚板的埋置方位和锚板的粗糙度无关，但完全光滑条件下破坏面扇圆部分的半径只有完全粗糙条件下的一半;在考虑无重土情况下浅埋条形锚板的抗拔承载力系数随锚板埋深比的增大而增大，破坏面也随埋深比的增加而逐渐扩大。所得上限解与已有文献解答较为吻合，而且求解所得破坏面更为直观，能为工程设计提供参考依据。

摘要： 多块体上限方法是求解土工稳定性问题的一种严格、高效、简便且实用的方法.将多块体上限法应用于软土基坑坑底抗隆起稳定分析中,提出了基坑抗隆起稳定分析的多块体上限解法.根据我国基坑工程中习惯采用固结不排水剪强度指标的特点,提出了多块上限方法应用时相应的处理方法,实现了多块体上限方法在我国基坑工程实践中的应用.通过若干具体工程实例的计算,并与现有的地基承载力模式以及圆弧滑动模式抗隆起稳定分析结果的对比,给出了抗隆起稳定采用多块体上限解时的安全系数选择标准.

摘要： 一种辅助极限认定装置，其用于认定真空助力器进行的辅助的极限，真空助力器被构造成对施加到制动操作构件的操作力进行辅助。当操作力未施加到制动操作构件时，建立真空助力器的可变压力室和负压室之间的连通。当操作力施加到制动操作构件时，在切断可变压力室和负压室之间的连通的同时建立可变压力室和大气之间的连通，由此基于负压室内的压力和可变压力室内的压力之间的压力差对施加到制动操作构件的操作力进行辅助。辅助极限认定装置被构造成，在操作力施加到所述制动操作构件而使可变压力室压力朝向大气压改变的过程中可变压力室压力降低时，认定真空助力器进行的辅助的极限。

摘要： 收割机具备：储存由收获装置收获的收获物的收获物箱；对表示收获物箱中储存的收获物的重量的值即储存重量进行检测的重量检测部(32)；对表示收获物箱的储存极限量的收获物的重量的值即极限重量进行计算的极限重量计算部(24)；对每单位收获行驶距离所收获的收获物的重量即单位收获重量进行计算的单位收获重量计算部(25)；以及极限行驶距离计算部(27)，所述极限行驶距离计算部(27)基于储存重量、极限重量及单位收获重量，对在储存于收获物箱的收获物的量达到储存极限量之前能够通过收获行驶而行驶的极限的距离即极限行驶距离进行计算。

摘要： 一种辅助极限认定装置，其用于认定真空助力器进行的辅助的极限，真空助力器被构造成对施加到制动操作构件的操作力进行辅助。当操作力未施加到制动操作构件时，建立真空助力器的可变压力室和负压室之间的连通。当操作力施加到制动操作构件时，在切断可变压力室和负压室之间的连通的同时建立可变压力室和大气之间的连通，由此基于负压室内的压力和可变压力室内的压力之间的压力差对施加到制动操作构件的操作力进行辅助。辅助极限认定装置被构造成，在操作力施加到所述制动操作构件而使可变压力室压力朝向大气压改变的过程中可变压力室压力降低时，认定真空助力器进行的辅助的极限。

摘要： 本发明公开了一种基于极限分析下限定理的二维边坡极限荷载求解方法，首先构建边坡的二维块分模型，结合边坡岩土体材料特性，建立基于线段的变量体系；然后，根据极限分析下限定理，基于边坡的二维块分系统、线段的变量体系，推导出二维边坡极限荷载的优化求解算法表达式；最后通过优化算法表达式，求解二维边坡极限荷载。本发明根据极限分析下限定理，不引入刚性块体外任何假定，通过优化方法得到最优解，真实、客观地反应了设计边坡的极限荷载。另外，本发明设计的块分系统简化后可回归到条分系统，块分系统可以考虑条块内部边界的作用，能够适应更为复杂的破坏模式。

摘要： 本发明涉及带岩桥岩质边坡的极限承载力的计算方法，属于岩质边坡稳定性分析领域。本发明基于塑性极限分析下限法理论，采用复合单元法离散带岩桥的岩质边坡，并以岩质边坡极限荷载和强度储备系数作为目标函数，建立带岩桥岩质边坡稳定性分析的非线性数学规划模型，并使用数学规划优化算法求解极限荷载和强度储备系数的最大值。本发明方法将塑性极限分析下限法、复合单元法离散技术、数学规划手段结合起来，建立了一套既能模拟岩桥的连续介质特性，又能模拟岩块的非连续介质特性的岩质边坡极限承载能力的求解方法。本发明方法具有概念明确、计算精度高等特点，可将其应用于岩质边坡中岩桥的承载力分析。

摘要： 一种浆砌石挡土墙极限承载力的塑性极限分析上限法，本发明涉及一种求解浆砌石挡土极限承载力的塑性极限分析方法，属于边坡防护工程技术领域。本发明以浆砌石挡土墙为研究对象，基于塑性极限分析上限法理论，采用刚性块体元模拟砌石石块的力学特性，以块体元形心的位移速率为未知量，并引入朗肯土压力理论建立外力超载条件，构造满足刚性块体单元与砂浆层面变形协调条件、塑性流动约束条件、内外功率相等条件和速度边界条件的机动许可速度场，建立求解浆砌石挡土极限承载力的非线性数学规划模型，并使用优化算法求解极限荷载的最小值。本发明方法具有概念明确、计算精度高等特点，可将其应用于浆砌石挡土墙的承载力分析。

摘要： 本发明公开了一种基于极限分析下限定理的二维边坡极限荷载求解方法，首先构建边坡的二维块分模型，结合边坡岩土体材料特性，建立基于线段的变量体系；然后，根据极限分析下限定理，基于边坡的二维块分系统、线段的变量体系，推导出二维边坡极限荷载的优化求解算法表达式；最后通过优化算法表达式，求解二维边坡极限荷载。本发明根据极限分析下限定理，不引入刚性块体外任何假定，通过优化方法得到最优解，真实、客观地反应了设计边坡的极限荷载。另外，本发明设计的块分系统简化后可回归到条分系统，块分系统可以考虑条块内部边界的作用，能够适应更为复杂的破坏模式。

摘要： 本发明涉及带岩桥岩质边坡的极限承载力的计算方法，属于岩质边坡稳定性分析领域。本发明基于塑性极限分析下限法理论，采用复合单元法离散带岩桥的岩质边坡，并以岩质边坡极限荷载和强度储备系数作为目标函数，建立带岩桥岩质边坡稳定性分析的非线性数学规划模型，并使用数学规划优化算法求解极限荷载和强度储备系数的最大值。本发明方法将塑性极限分析下限法、复合单元法离散技术、数学规划手段结合起来，建立了一套既能模拟岩桥的连续介质特性，又能模拟岩块的非连续介质特性的岩质边坡极限承载能力的求解方法。本发明方法具有概念明确、计算精度高等特点，可将其应用于岩质边坡中岩桥的承载力分析。

摘要： 一种浆砌石挡土墙极限承载力的塑性极限分析上限法，本发明涉及一种求解浆砌石挡土极限承载力的塑性极限分析方法，属于边坡防护工程技术领域。本发明以浆砌石挡土墙为研究对象，基于塑性极限分析上限法理论，采用刚性块体元模拟砌石石块的力学特性，以块体元形心的位移速率为未知量，并引入朗肯土压力理论建立外力超载条件，构造满足刚性块体单元与砂浆层面变形协调条件、塑性流动约束条件、内外功率相等条件和速度边界条件的机动许可速度场，建立求解浆砌石挡土极限承载力的非线性数学规划模型，并使用优化算法求解极限荷载的最小值。本发明方法具有概念明确、计算精度高等特点，可将其应用于浆砌石挡土墙的承载力分析。

摘要： 本发明公开了基于极限分析上限法的基覆型边坡稳定性分析方法，涉及基覆性边坡稳定性分析技术，包括：根据基覆型边坡的破坏特征确定破坏模式；计算破坏模式对应的安全系数；根据极限分析上限定理进行稳定性分析；所述破坏模式包括：沿基覆界面发生的整体破坏模式、坡顶开裂的对数螺旋滑移面的坡顶局部破坏模式、以及从坡面开裂且滑移面为对数螺旋面的坡面局部破坏模式。本发明将极限分析上限法与强度折减技术相结合，给出了基覆型边坡稳定性分析的理论公式，通过MATLAB编程对公式进行优化求解，分析了基覆面倾角、边坡坡角及基覆界面强度参数对基覆型边坡破坏模式和稳定性的影响。