抗滑桩优化设计在滑坡治理中的应用研究

基于传统剩余推力法，提出了新的抗滑桩优化方法。以位于凉山彝族自治州某县城南的滑坡体为例，说明了主要治理方法。采用剩余推力法和新的抗滑桩优化方对该滑坡体天然状态工况进行了稳定分析。结果显示，在设计安全系数为1．15的情况下，该滑坡处于临滑状态，因此，须采取相应的加固措施，最后推荐了抗滑桩设计方案，已在凉山州某县城滑坡工程中成功实施。     

抗滑桩施工中边坡稳定系数分析

采用连续介质快速拉格朗日差分分析方法,结合强度折减技术,设定解不收敛的破坏标准,来探讨抗滑桩施工过程中桩孔开挖对边坡安全系数的影响这一三维问题.结合工程实例,模拟几种开挖顺序,结果表明,合理的施工方案对边坡扰动甚微;而随意开挖桩孔可能使边坡失稳,且失稳时的位移不大,破坏征兆不明显,破坏更加突然,应特别注意.分析施工等因素对边坡稳定系数的影响,特别是处在极限状态下的边坡,十分必要.     

基于投资-效益准则的滑坡抗滑桩结构目标性能

基于投资—效益准则,从滑坡抗滑桩结构在全寿命周期内总费用的构成和计算方法出发,构建了抗滑桩结构基于投资—效益准则的优化设计模型,通过寻找全寿命周期内总费用的最小值来实现抗滑桩结构设计的目标性能。以陕西省吴起县大路沟滑坡抗滑桩工程为研究背景,详细介绍了抗滑桩结构的初始建造成本和各项失效损失费用的计算方法和公式,以及抗滑桩结构的目标性能表达式。结果表明:抗滑桩结构全寿命周期内总费用的评估是实施基于投资—效益准则优化设计的关键。根据抗滑桩工程所处地的社会经济发展水平,依据钢筋和混凝土材料单价来确定抗滑桩结构的初始建造成本的方法是有效可行的。文中提出的关于滑坡抗滑桩结构目标性能的确定思路和方法具有一定的参考价值。     

应用技术泥石流荷载下钢管混凝土桩林结构的抗冲击性能

[目的]分析新型拦挡坝钢管混凝土桩林结构在泥石流冲击荷载作用下的动力响应,为其结构的设计提供有效的科学依据。[方法]通过 ANSYS 有限元分析软件对3种不同泥石流荷载工况下桩林坝进行数值模拟,主要分析结构的应力、应变和位移等响应。对比3种工况的响应,得到结构的最不利荷载工况。[结果]空库桩管顶部受大石块冲击是结构的最不利荷载工况,3种工况相对比,发现大石块的冲击力是导致结构破坏的主要因素;钢管混凝土桩林具有良好的抗冲击性能,在较小的塑性变形下,结构承受较大的冲击力,且受撞击构件刚度越大,冲击力峰值越大;桩管和梁管的连接部位、桩管根部和端部受约束梁管是坝体的薄弱部位,因此设计时应采取加强措施。[结论]钢管混凝土桩林是一种节约材料稳定性较好的拦挡结构,具有良好的抗冲击性能。     

泥石流荷载下钢管混凝土桩林结构的抗冲击性能

[目的]分析新型拦挡坝钢管混凝土桩林结构在泥石流冲击荷载作用下的动力响应,为其结构的设计提供有效的科学依据。[方法]通过ANSYS有限元分析软件对3种不同泥石流荷载工况下桩林坝进行数值模拟,主要分析结构的应力、应变和位移等响应。对比3种工况的响应,得到结构的最不利荷载工况。[结果]空库桩管顶部受大石块冲击是结构的最不利荷载工况,3种工况相对比,发现大石块的冲击力是导致结构破坏的主要因素;钢管混凝土桩林具有良好的抗冲击性能,在较小的塑性变形下,结构承受较大的冲击力,且受撞击构件刚度越大,冲击力峰值越大;桩管和梁管的连接部位、桩管根部和端部受约束梁管是坝体的薄弱部位,因此设计时应采取加强措施。[结论]钢管混凝土桩林是一种节约材料稳定性较好的拦挡结构,具有良好的抗冲击性能。     

崇遵高速公路开肩堡滑坡稳定性分析及治理

根据开肩堡滑坡的形成条件及形成机制,在取得详细的地勘资料及试验参数的情况下,对该滑坡进行稳定性分析评价并计算其剩余下滑力,提出了采用清方减载、抗滑桩支挡及锚索、中空注浆锚杆锚固的综合治理方案。该方案在实施通车后取得良好的处治效果,为类似的滑坡提供一定的借鉴作用。     

日光温室卷帘机荷载实时测量系统设计与试验

依据日光温室卷帘机的工作环境和特点,基于虚拟仪器技术,在LabVIEW2010平台上设计开发了一套卷帘机荷载实时测量系统,据此进行了常用类型卷帘机的工作荷载在线实测,分别测量了卷绳式卷帘机和卷轴式卷帘机的实时工作荷载变化情况,测量总体数据误差不超过±6 N·m。结果表明,侧置卷轴上推式卷帘机最大工作负荷出现在温室顶部,后置卷绳上拉式卷帘机最大工作负荷具有位置不确定性;卷绳式卷帘机的工作负荷远小于卷轴式卷帘机;目前生产中实际使用的卷绳式卷帘机的最大输出荷载过大。该研究成果为卷帘机的设计、选用提供依据。     

基于贝叶斯综合不确定性估计法的水文模型不确定性研究

在贝叶斯理论框架下利用IBUNE方法探讨了水文模型结构、参数以及输入的不确定性问题。通过在模型中嵌入EMSCEM-UA算法来处理模型平均和参数优化问题,然后利用预报量后验分布参数和综合输入的不确定性进行多模型综合,进而评价水文模拟结果不确定性及其影响特征。以辽宁省铁岭市铁岭水文站为例,研究了水文模型的不确定性。研究表明:水文模型的不确定性可通过贝叶斯综合不确定性估计法进行准确的表征和客观的反映,并且可针对不同情况模拟出合理的概率预报区间。     

基于大系统控制理论的农产品全程质量安全监管体系研究综述

农产品全程质量安全监管体系是一项复杂的社会经济系统工程,具有大系统的典型特征,即监管主体庞大、监管体系复杂、影响因素众多,并具有不确知性和不确定性。基于此,从农产品质量安全概念、监管理论依据与研究方法、监管体系的顶层设计及问题分析、大系统控制理论应用等方面进行综述。     

湿式多盘制动器时变不确定性优化设计方法

针对湿式多盘制动器在使用过程中受温度、磨损等随时间变化的不确定性因素影响,从而导致其制动性能下降的问题,该文建立了基于时变不确定性的多盘制动器优化设计数学模型,提出了一种基于不确定性因素的多盘制动器时变设计方法,并探索性地将其应用到制动器优化设计中,结果表明:利用该方法可以设计出任意时刻满足可靠度要求的制动器,为制动器可靠性动态安全评价提供了一种新方法,具有实际的工程意义。     

波流作用下围网养殖工程的桩柱结构受力分析

桩柱结构广泛应用在大型围网养殖工程中,其主体结构的安全与稳定关系到围网养殖的成败。该研究以舟山桃花岛海域双排桩柱式围网养殖工程结构(Prestressed High-intensity Concrete (PHC)桩,桩径0.6 m,极限弯矩0.246 MN·m)为例,采用地基反力法中的常数法,将海床土体简化为若干个相互独立的弹簧,分析不同水流速度、波高、水深、埋深以及波流联合条件下桩柱结构的力学特性。结果表明:桩柱结构最大位移在结构顶面且随流速、波高、水深的增加而增大,随桩柱结构埋深的增加而减小;弯矩零点上下两侧正、负弯矩均沿水深方向先增大后减小,呈现镜像的"S"形,桩柱最大弯矩在海床面以下2 m范围内且随流速、波高和水深的增加而增大,随桩柱结构埋深增加而减小;单纯流速为0.8、1.0、1.2、1.5 m/s条件下,该养殖结构安全稳定,当波高大于5 m或波高3 m、流速1.0 m/s时,桩柱结构将发生破坏;根据该研究结果,桃花岛海域围网养殖工程桩柱埋深应不小于17 m,海床面以上桩柱结构露出高度与海床埋深之比以小于0.8为宜。研究结果可为类似桩柱式围网养殖工程设计和建造提供参考。     

基于Barton-Bandis准则下水力驱动型岩质边坡的稳定性分析

为了将水力作用下岩质边坡稳定性的评价方法与Barton-Bandis非线性破坏准则相结合,探讨了Barton-Bandis准则参数到Mohr-Coulomb准则参数转换的两种常用方法,并推导出了不同计算方法下边坡抗滑稳定性的表达式,然后进行算例分析。结果表明:直接利用J_RC-J_CS模型计算水力作用下边坡的稳定性是可行的;且在单因素影响下,边坡抗滑稳定性系数与裂隙水深h、坡高H和层面倾角α呈负相关,可分别用线性函数、幂函数来描述,而与J_CS,J_RC和φ_b呈正相关,可分别用对数、指数方程来描述;对于裂隙水深h而言,其对等效c,φ值的影响恰好相反,但均可用线性函数拟合,而临界裂隙水深h_cr与J_CS和J_RC的关系分别符合对数、指数特征。     

行星啮合式防滑地轮结构参数的优化及性能试验

针对免耕播种机地轮滑移率大造成漏播,影响播种质量的问题,该文提出了一种新型的行星啮合式防滑地轮机构,并通过试验对其进行了结构参数优化。以地轮直径、地轮宽度、垂直载荷、防滑齿伸出长度作为试验影响因素,地轮滑移率为响应指标,运用二次回归旋转正交安排试验,建立了滑移率与各影响因素之间回归数学模型。通过Dedign-Expert7.1软件对试验参数进行优化,确定地轮直径626mm、地轮宽度为112mm、轮垂直载荷214kg、防滑齿伸出长度28mm为最佳参数组合,此时滑移率为0.45%,对优化结果进行验证试验。试验结果表明,机具前进速度为6～8km/h,滑移率平均值为0.497%。该研究为免耕播种机的设计提供技术支持。     

煤矸石山综合治理技术模式与实践

煤矸石对环境有严重的污染,是井采煤矿废弃物治理的难点.通过对煤矸石山治理技术进展的分析综述,提出煤矸石山综合治理新技术模式以及成功经验,并以山西某矿务局煤矸石山综合治理工程案例进行验证,表明浅层喷射注浆灭火与客土喷播恢复植被是煤矸石山综合治理的有效模式.     

阜新矿区孙家湾矸石山阳坡物种多样性研究

采用野外调查和统计分析相结合的方法,对孙家湾矸石山阳坡不同排矸年限地段物种多样性进行研究。结果表明:在不同排矸年限地段,物种组成变化较大,由排矸初期的4科4种发展为后期的6科19种,并由草本群落逐渐演变为榆树疏林。物种综合多样性指数、物种丰富度指数与排矸年限呈显著的正相关关系,Alatalo均匀度指数与排矸年限呈显著的负相关关系。     

Designing the buffer zone of a nature reserve: a case study in Yancheng Biosphere Reserve, China

The problems existing in design of buffer zones are analyzed, and a procedure for designing the buffer zone of reserves is proposed. The Analytic Hierarchy Process (AHP) is applied to design the width of buffer zone. The different importance of influences in different sections around the reserve leads to different widths of buffer zone being designated around the reserve. The method is illustrated by a case study, designing the buffer zone for the Yancheng Biosphere Reserve, China.     

含砾石锥状工程堆积体侵蚀水动力学特性和细沟形态特征

采用人工模拟降雨的方法,以陕西关中地区的重质土壤和工程中常见的破口石为试验材料,模拟散乱锥状工程堆积体的堆积过程和堆积形态,研究了不同砾石质量含量(0,10%,20%,30%,40%)散乱锥状工程堆积体在不同降雨强度下(1.0,1.5,2.0,2.5mm/min)的侵蚀水动力学特性和细沟形态特征。结果表明:(1)流速和径流强度随雨强的增加而增大,随砾石含量的增加而减小,雨强和砾石对两者均有显著影响,其中雨强的影响较大,起控制性作用;(2)坡面径流处于层流、缓流的状态,雷诺数和弗劳德数随雨强的增加而增大,随砾石含量的增加而减小;(3)剥蚀率随雨强的增加呈指数型增大,相同降雨强度下,随砾石含量的增加线性减小,径流剪切力、水流功率、单位水流功率、过水断面单位能与剥蚀率显著相关且呈幂函数的关系,其中水流功率相关性最好,拟合优度最高,是描述侵蚀动力机制的最优因子;(4)随着降雨强度的增加,细沟出现的时间提前,沟宽、沟深、沟长和细沟密度逐渐增加,雨强相同时,随着砾石含量的增加,细沟出现的时间推迟,且逐渐变窄、变浅,细沟下切侵蚀减弱。     

铲运机工作机构设计方法研究

根据矿用铲运机工作机构处于插入工况、运输工况、举升工况和卸载工况的特点,建立了其六连杆工作机构的优化设计数学模型,编制了优化程序,以ＷＪＤ１．５ｍ^３矿用铲运机工作机构为例进行优化设计计算,并对设计前后工作机构的应力场进行了有限元建模和分析。研究结果表明,充分利用现代设计方法可以有效解决机构干涉和铲运机各技术指标的满足问题,并缩短产品的设计和开发周期。     

瓜类蔬菜嫁接砧木生长点去除机构设计与试验

针对现有瓜科嫁接机砧木生长点去除不干净,以及生长点去除过程中砧木苗易损伤的缺点,该文以葫芦苗为试验对象,通过瓜科蔬菜砧木苗生长点去除理论运动轨迹分析和对生长点去除机构的动力学分析,设计开发了一种应用于瓜科蔬菜嫁接的生长点去除机构,该机构利用模仿人工方法通过手指去除生长点的原理,采用曲柄连杆机构外加柔性手指,实现生长点的去除。试验结果表明,砧木苗在13~17 d培育期间内,所设计的机构能较好地去除砧木苗生长点,去除成功率达90%以上,伤苗率小于5%,所研发的瓜科蔬菜嫁接砧木生长点去除机构是可行的。该研究可为解决蔬菜嫁接砧木苗生长点去除困难提供参考。