近年来边坡方面的自然基金项目摘要

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1、边坡方面的自然基金项目摘要1高边坡稳定性分析新方法的研究批准号59509002项目类别面上项目申请代码E0905项目负责人张雄负责人技术职称教授依托单位清华大学资助年限01/01/1996-01/12/1998资助经费10(万元)中文摘要：本项目旨的研究能全面合理地评估复杂高边坡稳定性的新方法。建立了刚性元的变分原理，在此基础上提出了可用于不连续介质非线性力学分析的块体-夹层模型。根据国际计算力学最新发展动态，将移动最小二乘插值引入块体-夹层模型中，提出了可用于岩土结构力学分析的无网格方法。将刚性元离散思想和极限分析法有机地结合，提出了可用于高边破稳定性分析、具有完善力学

2、模型、可考虑复杂地质条件和渗流影响的条分法。将可靠度分析方法引入新提出的方法中，建立了可考虑勘探、实验、受力条件等多种不确定因素的高边坡稳定性概率分析方法。结合实际工程对本项目提出的方法进行了验证。研究成果可供工程设计人员参考，进行设计方案的优选，降低工程费用。中文主题词：边坡稳定性渗流刚性有限元项目批准号：问题是一个很重要的工程问题，受到了国际上广泛的重视。工程中常用的极限平衡法可给出工程师易于接受的定量的安全系数，但其力学模型过于简单。对高边坡问题,需要研究能够合理反映其稳定性的分析方法，这是本项目的立足点。本项目取得了如下成果：成果简介：1).为了从理论上对刚性有限

3、元进行改造，建立能够同时描述岩体和土体力学行为的力学模型，首先建立了刚性有限元的变分原理。　　2).在刚性有限元的基础上，建立了能够同时描述岩体和土体力学行为的力学模型:块体-夹层模型。此模型用可变形的弹塑性块体来描述高边坡中的岩块和土体，用弹塑性夹层来模拟边坡中的不连续面。　　3).根据计算力学的最新发展动态，本项目将移动最小二乘插值引入块体-夹层模型中，提出了一种用于高边坡稳定性分析和岩土结构稳定性分析的无网格方法。这一方法避免了将岩石划分成大量的有限元网格，并且由于所构造的位移场及其高阶导数都是连续的，大大地提高了分析的精度，减小了前后处理的工作量。　　4).为了给

4、工程设计人员提供一种既象极限平衡法一样简单实用，又具有严格的力学模型，本项目将刚性有限元离散思想和极限分析方法有机地结合起来，提出了一种用于高边坡稳定性分析的、可以考虑高边坡的复杂地质条件和渗流影响的条分法。该方法不对块体间的内力作任何假定，可以给出工程人员易于接受的安全系数,以用来在初期设计时使用。　　5).为了在分析中合理地评估高边坡的可靠程度，计入勘测、实验、受力条件等多种不确定因素对高边坡稳定性的影响，本项目将结构可靠度分析方法引入新提出的条分法中。本方法可给出高边坡稳定的失效概率，可考虑复杂的地质构造。　　本项目的研究成果在Int.J.RockMech.andM

5、iningSci.,Géotechnique,Int.J.Numer.MethodsEngrg.,力学学报、岩土工程学报、计算力学学报等刊物上发表。主要论著：1.张雄，陆明万，Variationalprinciplesforrigidfiniteelementmethod,In(Chang-KoonChoi,el.tl.Eds):ProceedingsofTheThirdAsian-PacificConferenceonComputationalMechanics,61-66,Seoul,Korea,1996　　2.张雄，陆明万，岩土结构稳定性分析的块体-夹层模型，计算力

6、学学报，1997年增刊,397-401　　3.张雄，不连续介质力学分析的块体-夹层模型，力学学报，29(3):323-331，1997　　4.张雄，陆明万，块体-夹层模型的弹塑性和接触分析方法，岩土工程学报，20(3):1-5,　　5.张雄，陆明万，Block-interfacesmodelfornonlinearnumericalsimulationsofrockstructures，InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences.35(7),983-990,19982项目编号50974024获资助单位长沙理工大

7、学(项目负责人)  刘新喜项目名称露天矿地下开采反倾层状岩体边坡变形机理与稳定性研究  项目类型面上项目  申报学科1(E0405)  研究性质  资助金额32.00万元开始日期2010年1月1日  完成日期2012年12月31日  项目摘要露天煤矿随着采矿工程的延深和地面到界，反倾层状岩体边坡的高度和边坡角都在逐年增大，尤其在露天矿边帮下方进行地下开采，开采引起围岩的变形破坏不仅改变了上覆岩层原始应力状态，而且降低了弱层（软弱结构面）的力学强度，从而使反倾层状岩体边坡的发生变形破坏。为此，本项目通过对边坡岩体进行地质演变史、