层状同向结构高切坡稳定性实例分析(西南岩土)

边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型，即：岩崩和岩滑；着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法，包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价。 9.1 边坡的变形与破坏类型 9.1.1 概述 随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展，边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边坡已高达300—500m，而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍，滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。 因此，广大工程地质和岩石力学工作者对此问题进行了长期不懈的探索研究，取得了很大的进展；从初期的工程地质类比法、历史成因分析法等定性研究发展到极限平衡法、数值分析法等定量分析法，进而发展到系统分析法、可靠度方法灰色系统方法等不确定性方法，同时辅以物理模拟方法，并且诞生了工程地质力学理论、岩(土)体结构控制论等，这些无疑为边坡工程及滑坡预报研究奠定了坚实的基础，为人类工程建设做出了重大贡献。 在工程中常要遇到岩坡稳定的问题，例如在大坝施工过程中，坝肩开挖破坏了自然坡脚，使得岩体内部应力重新分布，常常发生岩坡的不稳定现象。又如在引水隧洞的进出口部位的边坡、溢洪道开挖的边坡、渠道的边坡以及公路、铁路、采矿工程等等都会遇到岩坡稳定的

工程结构荷载与可靠度设计原理_复习资料

荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。（N） 2.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。（Y） 3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。（Y） 4.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。（N） 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。（Y） 6.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。（N） 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。（N）8.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。（N） 9.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。（N） 10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的 关系，但是两者不一定同时出现。（Y） 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷 载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。 （N） 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。（Y） 13．考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。（N） 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要 对均布活荷载的取值进行折减。（Y） 15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外 荷载作用对墙背产生的土压力。（Y） 16.波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。（Y） 17.先张法是有粘结的预加力方法，后张法是无粘结的预加力方法。（Y） 18.在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。（N）19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。（N） 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力，而在超静定结构中产生内力。（Y） 21.结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。（Y） 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。（Y） 23.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。（Y） 24.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。（N） 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。（Y） 26.不但风的作用会引起结构物的共振，水的作用也会引起结构物的共振。（Y） 27.平均风速越大，脉动风的幅值越大，频率越高。（N） 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。（Y） 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波，两者均可在液体和固体中传播。（N） 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波 长以内，这种破碎波就称为近区破碎波。（Y）31.远区破碎波与近区破碎波的分界线为波浪破 碎时发生在一个波长的范围内。（N） 32.在实际工程设计时，当出现可变荷载，应采用 其荷载组合值。（N） 33.对于静定结构，结构体系的可靠度总大于或等 于构件的可靠度。（N） 34.对于超静定结构，当结构的失效形态不唯一 时，结构体系的可靠度总小于或等于结构每一失效形态对应的可靠度。（Y） 35.结构设计的目标是确保结构的承载能力足以 抵抗内力，而变形控制在结构能正常使用的范围内。（Y） 36.对实际工程问题来说，由于抗力常用多个影响 大小相近的随机变量相乘而得，则其概率分布一般来说是正态的。（N） 37.结构可靠度是指结构可靠性的概率度量，是结 构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

用理正岩土计算边坡稳定性

运用《理正岩土边坡稳定性分析》 作定量计算 （整理人：朱冬林，2012-2-21） 1、我目前手上理正岩土的版本为5.11版，有新版本的请踊跃报名，大家共同进步！ 2、为什么要用理正岩土边坡稳定性分析？ 现在山区公路项目地形条件越来越复杂，对于一些斜坡（指一般自然坡）或边坡（指开挖后的坡体）的稳定性评价是不可避免，比如桥位区沿斜坡布线，桥轴线与坡向大角度相交，自然坡度20～40°，覆盖层比较厚，到底是稳定还是不稳定？会不会有隐患和危险？必将困扰每个勘察技术人员，说它稳定吧，又怕将来出问题，说不稳定，目前又没有出现开裂变形滑动迹象，那在报告中如何评价

桥址的安全性？再比如，路线从大型堆积体上经过，究竟稳定性如何评价？仅靠钻探或地质调查无法对其稳定性进行合理评价。这时候，就要辅以定量分析计算来提供证据了。 还有，我们在报告中提路堑边坡的岩土经验参数，常常遭设计诟病，按报告中提的参数，自然坡都垮得一塌糊涂了，更不要说开挖了。我们在正式报告中提出“问题参数”会大大降低了勘察在设计心目中的光辉（灰）形象。如果我们事先对自然斜坡的横断面进行过初步计算，提出的参数就不会太离谱，必将给设计留下“很专业”的印象。 3、是否好用？ 很好用。在保宜项目我一天计算几十个断面，既有效又快。 4、断面图能不能直接从CAD图读入？ 可以。只需事先转化为dxf即可（用dxfout命令保存）。对图形的条件是所有的线段都是直线段组成（对于多段线需要炸开，对于样条曲线可以用多段线描一下再炸开即可），另外图形边界要封闭（事先可以用填充命令试一下，看各个区域是否封闭）。注意，图中只能有直线段，不能有其它图元（记得按上面操作完后，全选（Ctrl+A）,看“属性”（Ctrl+1），全部为直线，则OK）。 5、下面结合实例讲解计算过程，保证学一遍就上手。 以土质边坡计算为例（最常用）

西南大学0729结构力学作业

1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点.任意个 .最多两个 .最少两个 .单个 2、用图乘法求位移的必要条件之一是 . C. 所有杆件EI为常数且相同 . D. 结构必须是静定的 .单位荷载下的弯矩图为一直线 .结构可分为等截面直杆段 3、 . . . . 4、位移法的基本结构是（） .铰结体系 .单跨静定梁的组合体 .静定刚架 .单跨超静定梁的组合体 5、固定铰支座有几个约束反力分量 . A. 3个 . 2个 . 4个 . 1个 6、导出单位荷载法的原理是

.叠加原理 .静力平衡条件 .虚力原理 .虚位移原理 7、 . . . . 8、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是.几何瞬变体系 .几何可变体系 .有多余约束的几何不变体系 .无多余约束的几何不变体系 9、图2所示结构的超静定次数、未知结点位移数是： .超静定次数是1、未知结点位移数是1 .超静定次数是1、未知结点位移数是0 .超静定次数是1、未知结点位移数是0 .超静定次数是0、未知结点位移数是0 10、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成

. E. 有两个多余约束的几何不变体系 .瞬变体系 .有一个自由度和一个多余约束的可变体系 .无多余约束的几何不变体系 11、图7所示结构的超静定次数为 . 4 . 3 . 2 . 5 12、定向滑动支座有几个约束反力分量 . 1个 . 3个 . 2个 . 4个 13、结构的刚度是指 .结构保持原有平衡形式的能力 .结构抵抗破坏的能力 .结构抵抗失稳的能力 .结构抵抗变形的能力 14、 图7中图A～图所示结构均可作为图7（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的基本结构是（）

关于岩土工程设计安全度

关于岩土工程设计安全度 1工程安全度的表达； （1）容许应力法（allowable stress method） 容许应力法是在正常使用条件下,构件（岩土）强度有一定储备,变形能满足要求,安全度隐含其中,不需要知道极限承载能力.荷载和抗力的取值都是定值,建立在经验的基础上. （2）总安全系数法(single safety factor method) 总安全系数法也称单一安全系数法,也是将设计变量视为非随机变量,用总安全系数表达,即在承载能力上根据经验打一个折扣,作为安全储备. （3）概率极限状态法(probability limit state method) 整个工程或工程的一部分,超过某一特定状态就不能满足设计规定的功能要求,这个特定状态称为该功能的极限状态,各种极限状态都有明确的标志或限值.极限状态法是将结件（岩土）置于极限状态考察,找到达到极限状态（承载能力、变形）时的抗力. 无论作用（荷载）还是抗力,客观上都是随机变量,将设计变量视为随机变量,对作用、抗力、安全度进行概率分析,按失效概率量度设计的可靠性,将安全储备建立在概率分析的基础上,这种设计方法称为概率法. 国际上通常将概率极限状态法划分为三个水准；即水准I、水准Ⅱ和水准Ⅲ.目前普遍采用的是水准Ⅱ即近似概率法,

以可靠指标β为安全量度指标,用分项系数表达.分项系数可以简单理解为多项安全系数,与总安全系数不同,安全系数分别打在各项荷载、各项抗力上. 以上只是简单理解,不是严格定义. 2岩土工程的安全度问题 由上可知,容许应力法最粗糙,也最简单；概率极限状态法最精细,也最复杂.自从《建筑结构设计统一标准》 （GBJ68-84）和《工程结构可靠度设计统一标准》 （GB50153-92）发布以后,对结构规范和岩土规范的制订和修订影响很大.结构规范早已普遍采用了概率极限状态法,用分项系数表达；岩土工程由于固有的复杂性和研究积累的不足,至今未能普遍采用.目前是多种方法混用,一般涉及结构设计（如基础、桩身、支撑结构）时采用概率极限状态法,用分项系数表达；涉及地基承载力时用容许应力法；涉及稳定分析时用总安全系数法.因此,同一工程的计算,可能用不同的安全度表达方法,不同的安全度表达采用的荷载和抗力也不一样.由于各本规范的编制组对安全度的理解不同,同一概念可能有不同的术语,同一术语可能有不同的含义,极易造成执行者的误解,专家都可能掉入陷阱,应予充分注意.我说的“不要乱猜”,就是这个意思. 3对特征值和标准值的理解 对地基承载力,我国长期习惯于容许应力法.《建筑地基基础设计规范》早期称地基容许承载力,《89规范》称承载力标准值,但名不符实,并无概率意义,仍是容许值.后来改称

岩土工程测试

精心整理土木工程学院工程课程报告 课程：《岩土工程测试》 班级： 专业： 3.6、动力触探试验 .............................................................................. 错误!未指定书签。 3.7、岩石力学参数测定 ...................................................................... 错误!未指定书签。 3.8、软岩及土的流变试验 .................................................................. 错误!未指定书签。 3.8.1、软岩的特征与流变特性 .......................................................... 错误!未指定书签。 3.9、岩土中的应力测量 ...................................................................... 错误!未指定书签。 3.10、超声波测试 ................................................................................ 错误!未指定书签。 3.11、桩基检测试验 ............................................................................ 错误!未指定书签。

岩石边坡稳定性分析方法_贾东远

文章编号:1001-831X(2004)02-0250-06 岩石边坡稳定性分析方法 贾东远1,2,阴 可1,李艳华3 (1.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;2.秦皇岛市建筑设计院,河北秦皇岛 066001; 3.河北农经学院工业工程系,河北廊坊 065000) 摘 要:通过综述岩石边坡稳定性分析方法及其研究的一些新近展,并具体从极限平衡法、数值计算方法、流变分析、动力分析等方面进行详细论述,对岩石边坡稳定性分析中涉及到的岩体参数取值、计算模型、各种方法的优缺点等方面进行了探讨,最后提出对岩石边坡稳定性分析的建议。 关键词:岩石边坡;稳定性;极限平衡;数值计算 中图分类号:TU457 文献标识码:A 前言 岩石边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容。在我国基本建设中,特别是三峡工程及西部大开发,出现了许多岩石边坡工程,如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地、城市建设用地形成的边坡等等。在解决这些复杂的岩石边坡问题的过程中,大大促进了岩石边坡稳定性分析方法的发展。随着人们对岩石边坡认识的不断深入以及计算机技术的发展,岩石边坡稳定性分析方法近年来发展很快,取得了一系列研究成果,现分别对其中主要的研究方向和成果作简要介绍并分析各自特点和适用条件,为岩石边坡稳定性分析的工程应用和理论研究提供参考意见。 1 岩体参数及计算模型 极限平衡、数值计算等计算方法在岩石边坡稳定性分析中得到广泛应用,其中如何选择计算所需的工程岩体力学参数成为关键的问题。对于重大工程,可通过现场大型岩体原位试验取得岩体力学参数,但由于时间和资金限制,原位试验不可能大量进行,因而该方法仍有一定的局限性。另外,选取岩性特别均匀的试样几乎是不可能的,多数情况下,是用经验公式来确定岩体抗剪强度参数。但是,经验公式是以一定数量的室内和现场实验资料为依据,通过回归分析求出的,而未能把较多的地质描述引入其中。各个经验公式计算同一岩体的参数时,普遍存在因经验程度不同而确定出的抗剪强度相差较大。由于这些原因,许多文献提出了用其它方法来确定岩体的抗剪强度参数[1-4]。其中张全恒(1992)[1]讨论了确定岩体结构面抗剪强度参数常规方法存在的问题,提出了经验公式和实验相结合的试件法;何满潮(2001)[2]根据工程岩体的连续性理论,提出了根据室内完整岩块试验参数,结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟试验,从而确定工程岩体力学参数的方法;周维垣(1992)[3]提出确定节理岩体力学参数的计算机模拟试验法,该方法基于节理裂隙岩体的野外勘察资料,建立岩体损伤断裂模型,在计算机上模拟试验过程,获得所需数据;杨强等(2002)[4]在样本有限的情况下,采用可靠度理论,求出某保证率下的岩体抗剪强度值。 岩体作为复杂的地质体,其力学特性是多种因素共同作用的结果,如形成过程、地质环境和工程环境等。为了能将所有控制因素作为一个整体来考虑,而不仅局限于定量因素,许多文献利用人工 第24卷 第2期2004年6月 地 下 空 间 UNDERGROUND SPACE Vol.24 No.2 Jun.2004 收稿日期:2003-12-11(修改稿) 作者简介:贾东远(1975-),男,河北唐山人,硕士,主要从事岩土工程设计、检测方面的工作。

建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001

建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001 中华人民共和国国家标准 建筑结构可靠度设计统一标准 Unified standard for reliability design of building structures GB 50068-2001 主编部门：中华人民共和国建设部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：2002年3月1日 关于发布国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》的通知 建标[2001]230 号 根据我部“关于印发《一九九七年工程建设标准制订、修订计划的通知》”（建标[1997]108号）的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《建筑结构可靠度设计统一标准》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB 50068-2001 ，自2002年3月1日起施行。其中1.0.5，1.0.8为强制性条文，必须严格执行，原《建筑结构设计统一标准》GBJ 68-84 于2002年12月31日废止。 本标准由建设部负责管理，中国建筑科学研究院负责具体解释工作。建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2001年11月13日 前言 本标准是根据建设部建标[1997]108 号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关单位对原《建筑结构设计统一标准》(GBJ 68-84)共同修订而成的。 本次修订的内容有：

1.标准的适用范围:鉴于《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》在结构可靠度设计方法上有一定特殊性，从原标准要求的"应遵守"本标准，改为"宜遵守"本标准； 2.根据《工程结构可靠度设计统一标准》(GB 50153-92)的规定，增加了有关设计工作状况的规定，并明确了设计状况与极限状态的关系； 3.借鉴最新版国际标准ISO 2394:1998 《结构可靠度总原则》，给出了不同类型建筑结构的设计使用年限； 4.在承载能力极限状态的设计表达式中，对于荷载效应的基本组合，增加了永久荷载效应为主时起控制作用的组合式； 5.对楼面活荷载、风荷载、雪荷载标准值的取值原则和结构构件的可靠指标以及结构重要性系数等作了调整； 6.首次对结构构件正常使用的可靠度做出了规定，这将促进房屋使用性能的改善和可靠度设计方法的发展； 7.取消了原标准的附件。 本标准黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本标准将来可能需要进行局部修订，有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《工程建设标准化》杂志上。 为了提高标准质量，请各单位在执行本标准的过程中，注意总结经验，积累资料，随时将有关的意见和建议寄给中国建筑科学研究院，以供今后修订时参考。 本标准主编单位：中国建筑科学研究院 本标准参编单位：中国建筑东北设计研究院，重庆大学，中南建筑设计院，四川省建筑科学研究院，福建师范大学。 本标准主要起草人：李明顺胡德炘史志华陶学康陈基发白生翔苑振芳戴国欣陈雪庭王永维钟亮戴国莹林忠民 1 总则 1.0.1 为统一各类材料的建筑结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进，经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于建筑结构，组成结构的构件及地基基础的设计。

西南大学结构力学分析题答案

2．求图示刚架结点C 截面的转角，EI = 常数 q l 答：?C ql EI =3 24 3.图示结构的超静定次数是 5 次；用力法计算时基本未知量的数目有 5 个；用 位移法计算时基本未知量的数目 7 个。 求图所示刚架 B 端的竖向位移，=常数。 答案:()()?BV ql EI = ↓5164 图示梁截面C 的弯矩M C = F P a （以下侧受拉为正） 6.作图示结构的弯矩图。各杆EI 相同，为常数。 参考答案： 先对右下铰支座取整体矩平衡方程求得左上活动铰支座反力为0，再对整体竖 向投影平衡求得右下铰支座竖向反力为0；再取右下直杆作为隔离体可求出右下铰支座水平反力为m/l （向右），回到整体水平投影平衡求出左下活动铰支座反力为m/l （向左）。反力求出后，即可绘出弯矩图如图所示。

7．用力法计算图示连续梁，并绘弯矩图。各杆EI相同，为常数。解：典型方程为 ，其中： 解方程，得。由，得M图，如所示。 8.对图示平面体系进行几何组成分析。 参考答案：分析：AB、EF和CD为三个刚片结论：无多余约束的几何不变体系 9.建立图示连续梁的力法典型方程，并求出方程的系数及自由项。各杆EI相同，为常数。 解：（1）n=1，一次超静定；（2）取基本体系如图所示：

（3）典型方程： （4）求系数和自由项：绘 和M P 图如图17所示。利用图乘可得： ， 10.已知某简支梁的弯矩图如图所示，其中AB 段为二次抛物线，B 处斜率无突变，则梁上的外荷载是：AB 段上作用有_均布__荷载，大小为__m kN /3___方向__向下__；BD 段上作用__集中力偶（C 点）__荷载，大小为__m kN 20__，方向_顺时针_。 11.用力法计算图示刚架，并绘图。各杆EI 相同，为常数。 解：该题为一次超静定结构，根据力法计算步骤求出弯矩图如图所示。 12.试建立图示刚架的位移法典型方程，并求出方程的系数及自由项。各杆EI 相同，为常数。 解：典型方程为： ， ，

岩土工程勘察的可靠性控制和置信度学习资料

岩土工程勘察的可靠性控制和置信度

岩土工程勘察的可靠性控制和置信度 作为工程建筑场地,工程设计所需的地质参数的可靠性如何,直接关系到工程建设的经济与安全性。探讨岩土工程地质参数精度评价的方法，包括数据优选、确定最优样本及计算可靠度。按不同设计阶段给定的目标值评价其置信度。 我们对地质体的认识就是从随机现象开始，从观测或试验所积累的丰度，数据的离散性决定了地质参数的变异性。这就有一个精度问题。样本多、指标精度高，置信概率大，其工作量和消耗的费用也大。反而从有限的测试样本中统计出来的指标，其可靠性是不高的。 一、当前岩土工程勘察实行市场化、全面放开，勘察单位互相竞争，相互压价，最为突出的问题是： 1、对场地土层取原状土试样数量少，把不同成因的土层亦归为一层 取6件土样。 2、布孔：把勘探孔布在建筑物中间，造成二排孔变成一排孔，或变 成一个梅花型和变成一个折线形。有的在复杂的山前倾斜平原 中，也不论地质条件复杂程度如何，仍按方格网布孔。孔的间距 定在规范允许的上限，造成控制不了查明暗藏的河道、河滨等对 工程不利的埋藏物夹层或透镜体的分布范围。 3、钻探：对要求鉴别地层和取样钻孔，开孔就采用送水钻进的方 法。钻进中，把水量开得很大，使孔内岩芯搅成泥返出孔口，同 时回次进尺把主要持力层或重点部位控制在0.5米以上，一般地层钻进中回次进尺也超过2米，在巨厚的淤泥质土中，回次进尺甚

至达10多米，对于钻粉土、砂层和卵石层，没有采用优质泥浆，泥浆的浓度也未控制，致使出现坍孔、埋钻，取不上岩芯，造成岩芯采取率达不到规范的要求。 4、取样：对采取I、II级土试样，不用薄壁取土器取土样或快速连续 静压方式贯入器，采取原状土试样，而采用直接从送水冲出来的岩芯，或从岩芯管中顿出来的岩芯装入铁皮筒中，作为原状土试样，没有及时进行贴标签、封蜡、用胶带纸代替蜡封口，导致土样严重失水。运输土样也没有专用土样箱，扰动、振动，致使含水量、孔隙比、液性指数、压缩性系数和抗剪强度指标严重失 真。 5、地下水的量测：地层中有潜水含水层和承压含水层时没有采取止 水措施，将被测潜水含水层和承压含水层隔开量测水位，只测得一个混合水位和水头，常作为孔隙潜水位。 6、原位测试：对标贯和动探试验不规范行为：①没有清除孔底废土 就进行试验。②试验中深度不到底，其结果与野外鉴定和室内试验结果不吻合，出现偏低情况。③动探和标贯器破损严重仍在使用，导致数据严重失真。进尺过大导致分层困难。 7、室内岩土试验：试验人员发现异常情况，未与原始记录核对。不 对实验结果进行分析对比，给工程质量安全留下隐患。 8、地基评价：勘察报告定性多，定量少，尤其是对岩土体的变形、 强度和稳定性定量分析少。地基评价一般化，老一套，真正解决施工问题的很少。①每个场地只取一件水样就对建筑材料腐蚀性

西南大学结构力学作业答案Word版

结构力学 1：[论述题] 简答题 1、简述刚架内力计算步骤。 参考答案： 答：（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M 图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。 2：[论述题] 简答题 2、简述力法的基本思路。 参考答案： 答：力法的基本思路：将超静定结构的计算转化为静定结构的计算，首先选择基本结构和基本体系，然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原结构的内力。第一步：去掉原结构的多余约束，代之以多余未知力，得到静定的基本体系。第二步：基本体系和原结构的变形相同，特别是基本体系上与多余未知力相应的位移与原超静定结构上多余约束处的位移条件一致，这是确定多余未知力大小的依据。一般情况下，当原结构上在多余约束处没有支座位移时，则基本体系应满足的变形条件是：与多余未知力相应的位移为零。 3：[论述题] 简答题 3、简述结构力学研究方法。 参考答案： 答：结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算，本课程只进行理论分析和计算。结构力学的计算方法很多，但都要考虑以下三方面的条件：（1）力系的平衡条件或运动条件。（2）变形的几何连续条件。（3）应力与变形间的物理条件（本构方程）。利用以上三方面进行计算的，又称为"平衡-几何”解法。采用虚功和能量形式来表述时候，则称为"虚功-能量”解法。随着计算机的进一步发展和应用，结构力学的计算由过去的手算正逐步由计算机所代替，本课程的学习将为进一步学习和掌握其他现代结构分析方法打下基础。 4：[论述题] 简答题 4、简述位移法计算超静定刚架的一般步骤。 参考答案： 答：用位移法计算超静定刚架的步骤如下：1）确定基本未知量；2）由转角位移方程，写出各杆端力表达式；3）在由结点角位移处，建立结点的力矩平衡方程，在由结点线位移处，建立截面的剪力平衡方程，得到位移法方程；4）解方程，求基本未知量；5）将已知的结点位移代入各杆端力表达式，得到杆端力；6）按杆端力作弯矩图；7）校核。 5：[单选题]

工程结构可靠度设计统一标准

工程结构可靠度设计统一标准 第一章总则 第二章极限状态设计原则 第三章结构上的作用 第四章材料和岩土的性能及几何参数 第五章结构分析 第六章分项系数设计方法 第七章质量控制要求 附录一结构可靠指标计算的一次二阶矩法 附录二永久作用、可变作用和偶然作用举例 附录三永久作用标准值的确定原则 附录四可变作用标准值的确定原则 附录五可变作用准永久值和频遇值的确定原则附录六本标准用词说明 附加说明 第一章总则 第1.0.1 条为统一工程结构可靠度设计的基本原则和方法，使设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本标准。 第1.0.2 条本标准是制定房屋建筑、铁路、公路、港口、水利水电工程结构可靠度设计统一标准应遵守的准则。在各类工程结构的统一标准中尚应制定相应的具体规定。 第1.0.3 条本标准适用于整个结构、组成整个结构的构件以及地基基础，适用于结构的施工阶段和使用阶段。 第1.0.4 条工程结构必须满足下列功能要求： 一、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用； 二、在正常使用时，具有良好的工作性能； 三、在正常维护下，具有足够的耐久性能； 四、在设计规定的偶然事件发生时和发生后，能保持必需的整体稳定性。 第1.0.5 条结构在规定的时间内，在规定的条件下，对完成其预定功能应具有足够的可靠度，可靠度一般可用概率度量。 确定结构可靠度及其有关设计参数时，应结合结构使用期选定适当的设计基准期作为结构可靠度设计所依据的时间参数。 第1.0.6条工程结构设计宜采用分项系数表达的以概率理论为基础的极限状态设计方法。

第1.0.7条工程结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命，造成经济损失，产生社会影响等）的严重性，采用表1.0.7规定的安全等级。 工程结构的安全等级表1.0.7 注：对特殊结构，其安全等级可按具体情况确定。 第1.0.8条工程结构中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件 的安全等级可适当提高或降低，但不得低于三级。 第1.0.9条对不同安全等级的结构构件，应规定相应的可靠度。 第1.0.10条工程结构应按其破坏前有无明显变形或其它预兆区别为延性破坏和脆性破坏两种破坏类型。对脆性破坏的结构，其规定的可靠度应比延性破坏的结构适当提高。 第1.0.11条当有条件时，工程结构宜按结构体系进行可靠度设计。结构体系可靠度设计，应根据结构 破坏特点选定主要破坏模式，并通过结构选型或调正构件可靠度，提高整个结构可靠度设计的合理性。 第1.0.12条为了保证工程结构具有规定的可靠度，应对结构设计所依据的主要条件进行相应的控制。 应根据结构的安全等级划分相应的控制等级。对控制的具体要求，由有关的勘察、设计、施工及使用等标准专门规定。 第二章极限状态设计原则 第2.0.1条整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态应为该功能的极限状态。 对于结构的各种极限状态，均应规定明确的标志及限值。 第2.0.2条极限状态可分为下列两类： 、承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的 变形 当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极限状态：1．整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移等）；2．结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承

谈遗传算法在岩土工程可靠度分析中的应用

谈遗传算法在岩土工程可靠度分析中的应用 摘要：在岩土工程中影响工程安全性的因素都存在着不同程度的不确定性，可 靠度分析方法就是对这些不确定性进行研究，并估计它对岩土工程安全性的影响。运用遗传算法的原理对岩土工程中的可靠指标进行计算，并对验算点的全局优化 算法进行设计。在岩土工程可靠度分析中运用遗传算法原理，克服了传统方法的 缺点，避免了求导数工作的繁琐。 关键词：遗传算法；岩土工程；可靠度分析；应用 引言： 岩土要错综复杂具有变异的性质，因此岩土工程具有不确定性的特点，在进行施工时必 须全面考虑工程的各种不确定性因素，如岩土的物理性质、荷载、抗力等变力，进而提高工 程的安全可靠性。但是由于岩土工程的受力变形机制的复杂性，很难用解析的方法获得作用 效应的显式解，而且功能函数的隐式具有非线性程度高。Duncan 在传统安全系数的基础上提 出了一种简单的可靠度分析法。这种方法只有使用和常规分析中类型和数量相同的数据就可 以进行近似的可靠度的分析。在岩土工程的可靠性分析中，经常采用的方法有一次二阶矩和 二次二阶矩及优化方法等。这些方法对于极限状态的方程是线性方程，而且各个随机变量服 从正态颁布，因此得到的可靠指标和可靠度都是精确的，因此只对显式的功能函数适用。否 则结果就是近似的，有些甚至还会出现不收敛的现象。因此许多学者开始寻找其他的数值方法。有的学者提代出采用一种同时取功能函数级数展开的一次项和二次项的方法，提出了采 用二次二阶矩法和基于四阶矩的最大熵密度法。还有一种加到求解可靠指标的基本问题的方法。也就是求解可靠指标发球求解极限状态曲面到原点最短距离的优化问题的方法。优化方 法求解可靠指标是一种非常有效的求解方法。但是目前大部分优化方法求解是非常复杂的， 在求解时可能会运用于功能函数的二阶偏导数或者逆矩阵，甚至有时还陷入了局部极小值。 本文基于可靠指标的几何涵义，采用遗传算法对岩土工程的可靠度进行计算，希望能够在数 量不多的模拟次数中达到精度的要求，同时得到可靠性指标和设计验算点，进而适应岩土工 程功能函数的高次非线性和复杂性。 一、可靠性分析的可行性 可靠性分析法在我国于20世纪80年代开始通知于岩土工程实践中，在21世纪后，可这 个方法得到了许多学生的关注，并对其实用性进行了考察验证，可以得知这种方法是可行的。岩土工程中存在着许多不确定的因素，因此人们对传统的定值法设计产生了疑问。如1970 年8月，旧金山港口修建一座轻型码头的过程，水下边坡就发生了失稳。这是由于按照以前 的经验可知旧金山地区在这个海湾土层开挖水下边坡坡比至少为1：1，进行LASH码头边坡 稳定分析可知1：1坡度的边坡的安全系数为1.25。这个安全系数是确定性方法来进行分析的，通过计算可知这个边坡是稳定的。可是在实际的施工过程中却出现了换称现象。后来采 用Taylor 级数展开技术分析可靠性，则得到边坡的失效概率为18%，由此可见，边坡的稳定 性破坏的风险很大。由此可见，如果运用可靠度分析确定边坡的合理坡比可以节省土方工程量，还可以避免结构失稳而带来的经济损失。由于岩土强度测试具有较大的离散性，传统的 确定参数和安全系数的概念已不完全适用。可靠度理论为岩土力学提供了一种合适的分析的 方法，这种方法以概率理论为基础，能够为岩土结构的设计提供可靠依据，在保证工程安全 的同时，减少了工程破坏的经济损失。 二、遗传算法原理 遗传算法的解题能力强而且适应范围广，近些年来，遗传算法在岩土工程中应用的越来 越多。GA根据生物进化论和遗传学论采用数学的方法对生物进化的过程进行模拟，并把问题的求解转化为对一群染色体的一系列操作。通过转化，收敛到一个最能适应环境的染色体上面，进而求得问题的最优解。在一个给定的优化问题中，可以把目标函数设为F= f(x,y,z) x,y,z∈Ω,F∈ R (1)在式子中， x,y,z都是自变量;Ω是解空间; F是解的优劣程度，; f是映射函数。要想求求(x＊,y＊,z＊),可以先求其最小值， 则GA的求解如下：

岩土边坡稳定性分析

岩土边坡稳定性分析 文章主要探讨了岩土边坡稳定性分析问题。 标签：岩土边坡稳定性分析 1边坡稳定性研究基础 1.1应力状态 应力状态，物体受力作用时，其内部应力的大小和方向不仅随截面的方位而变化，而且在同一截面上的各点处也不一定相同。通过物体内一点可以作出无数个不同取向的截面，其中一定可以选出三个互相垂直的截面，在它上面只有正应力作用，剪应力等于零，用这三个截面表达的某点上的应力，即称为此点的应力状态。三个主应力不等且都不等于零的应力状态称为三轴（三维、空间）应力状态；如有一个主应力等于零，则称为双轴（二维、平面）应力状态；如有两个主应力等于零则称为单轴（或单向）应力状态。 构件在受力时将同时产生应力与应变。构件内的应力不仅与点的位置有关，而且与截面的方位有关，应力状态理论是研究指定点处的方位不同截面上的应力之间的关系。应变状态理论则研究指定点处的不同方向的应变之间的关系。应力状态理论是强度计算的基础，应变状态理论是实验分析的基础。 1.2岩石强度理论 岩石强度是岩石在外力作用下达到破坏时的极限应力，岩石强度是岩石力学性质的主要属性之一。它是通过实验室内或现场的试验求得的。在岩石力学中，岩石一词是岩块和岩体的总称。岩块是指由地质构造因素割裂而成的不连续块体，是岩体的组成单元。实验室试验用的岩样就是岩块。岩体是指包括地质结构的地质体的一部分。虽然岩块和岩体具有相同的地质历史环境，经历过同样的地质构造作用，但它们的性质是有区别的。反映在强度方面，岩块的强度主要取决于构成岩石的矿物和颗粒之间的联结力和微裂隙的影响；而对岩体强度起控制作用的则是岩体中的结构面和构造特征。 1.3莫尔理论 莫尔于1900年提出了莫尔强度理论，认为材料发生破坏是由于材料的某一面上剪应力达到一定的限度，而这个剪应力与材料本身性质和正应力在破坏面上所造成的摩擦阻力有关。即材料发生破坏除了取决于该点的剪应力，还与该点正应力相关。这是目前岩石力学中应用最广泛的理论。 岩石沿某一面上的剪应力和该面上的正应力理论可表述为三部分。第一是表示材料上一点应力状态的莫尔应力圆，第二是强度曲线，第三是将莫尔应力圆和

2020西南大学结构力学

1、用图乘法求位移的必要条件之一是 . C. 所有杆件EI为常数且相同 . D. 结构必须是静定的 .单位荷载下的弯矩图为一直线 .结构可分为等截面直杆段2、 . . . . 3、位移法的基本结构是（） .铰结体系 .单跨静定梁的组合体 .静定刚架 .单跨超静定梁的组合体 4、固定铰支座有几个约束反力分量 . A. 3个 . 2个

. 4个 . 1个 5、导出单位荷载法的原理是 .叠加原理 .静力平衡条件 .虚力原理 .虚位移原理 6、 . . . . 7、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 .几何瞬变体系 .几何可变体系 .有多余约束的几何不变体系 .无多余约束的几何不变体系 8、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 . E. 有两个多余约束的几何不变体系

.瞬变体系 .有一个自由度和一个多余约束的可变体系 .无多余约束的几何不变体系 9、图7所示结构的超静定次数为 . 4 . 3 . 2 . 5 10、定向滑动支座有几个约束反力分量 . 1个 . 3个 . 2个 . 4个 11、结构的刚度是指 .结构保持原有平衡形式的能力 .结构抵抗破坏的能力 .结构抵抗失稳的能力 .结构抵抗变形的能力

12、图示对称结构，力法求解时，未知量最少为 ( ) . 12 . 8 . 4 . 2 13、 图示两结构相同的是（） .剪力 .轴力 . C点竖向位移 .弯矩 14、 图示结构，A截面转角方向是（）

.等于0 .顺时针 .逆时针 .不能确定 15、 图7中图A～图所示结构均可作为图7（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的 . A . B

2018西南大学[0729]《结构力学》大作业答案

1、结构的刚度是指 1. C. 结构抵抗变形的能力 2、 图7中图A～图所示结构均可作为图7（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的 C 3、图5所示梁受外力偶作用，其正确的弯矩图形状应为（）C 4、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构 1. A. 既经济又安全 5、改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。 1. A.√ 6、多余约束是体系中不需要的约束。 1. B.×

7、结构发生了变形必然会引起位移，结构有位移必然有变形发生。 1. B.× 8、如果梁的截面刚度是截面位置的函数，则它的位移不能用图乘法计算。 1. A.√ 9、一根连杆相当于一个约束。 1. A.√ 10、单铰是联接两个刚片的铰。 1. A.√ 11、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 1. B.× 12、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 1. A.√ 13、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力，所以不能作为结构使用。 1. A.√ 14、虚位移原理中的虚功方程等价于静力平衡方程，虚力原理中虚功方程等价于变形协调方程。 1. A.√ 15、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响，故称多余约束。 1. B.× 16、力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外因无关。 1. A.√ 17、当上部体系只用不交于一点也不全平行的三根链杆与大地相连时，只需分析上部体系的几何组成，就能确1. A.√ 18、用力法计算超静定结构时，其基本未知量是未知结点位移。

B.× 19、静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。 1. A.√ 20、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力，又能用于求静定结构的内力。（） 1. B.× 21、静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。（）1. A.√ 22、位移法和力矩分配法只能用于求超静定结构的内力，不能用于求静定结构的内力。( ） 1. B.× 23、 图2所示体系是一个静定结构。（） 1. B.× 24、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素（荷载、温度变化等）有关。 1. B.× 25、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。 1. B.× 26、三铰拱的主要受力特点是：在竖向荷载作用下产生水平反力。 1. A.√ 27、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 28、不能用图乘法求三铰拱的位移。

《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题

《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题 第一章荷载类型 1.荷载：由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。 2.作用：能使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种因素总称为作用。 3.荷载与作用的区别与联系. 区别：荷载不一定能产生效应，但作用一定能产生效应。 联系：荷载属于作用的范畴。 第二章重力 1.土是由土颗粒、水和气体组成的三项非连续介质。 2.雪压：单位面积地面上积雪的自重。 3.基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。 第三章侧压力 1.根据挡土墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。 三种土压力的受力特点： （1）静止土压力：挡土墙在土压力作用下，不产生任何方向的位移或转动而保持原有的位置，墙后土体处于弹性平衡状态。 （2）主动土压力：挡土墙在土压力的作用下，背离墙背方向移动或转动时，墙后土压力逐渐减小，当达到某一位移量值时，墙后土体开始下滑，作用在挡土墙上的土压力达到最小值，滑动楔体内应力处于主动极限平衡状态。 （3）被动土压力：挡土墙在外力作用下向墙背方向移动或转动时，墙体挤压土体，墙后土压力逐渐增大，当达到某一位移时，墙后土体开始上隆，作用在档土墙上的土压力达到最大值，滑动楔体内应力处于被动极限平衡状态。 2.水对结构物的力学作用表现在对结构物表面产生静水压力和动水压力。静水压力可能导致结构物的滑动或倾覆；动水压力，会对结构物产生切应力和正应力，同时还可能引起结构物的振动，甚至使结构物产生自激振动或共振。 3.（1）冻胀力：在封闭体系中，由于土体初始含水量冻结，体积膨胀产生向四面扩张的内应力，这个力称为冻胀力。（2）冻土：具有负温度或零温度，其中含有冰，且胶结着松散固体颗粒的土，称为冻土。 （3）冻胀原理：水分由下部土体向冻结锋面迁移，使在冻结面上形成了冰夹层和冰透镜体，导致冻层膨胀，底层隆起。（4）影响冻土的因素：含水量、地下水位、比表面积和温差。 第四章风荷载 1.基本风压：按规定的地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压称为基本风压。通常应符合以下五个规定：标准高度的规定（10m）、地貌的规定(空旷平坦)、公称风速的时距（10分钟）、最大风速的样本时间（1年）和基本风速重现期（30-50年）。 2.风效应可以分为顺风向结构风效应和横风向结构风效应两种。 3.速度为的风流经任意截面物体，都将产生三个力：物体单位长度上的顺风向力p D、横风向力P L以及扭力矩P M。 第五章地震作用 1.地震按其产生的原因，可分为火山地震、陷落地震和构造地震。 2.（1）震源：即发震点，是指岩层断裂处。 （2）震中：震源正上方的地面地点。 （3）震源深度：震中至震源的距离。 （4）震中距：地面某处到震中的距离。 （5）震级：衡量一次地震规模大小的数量等级。 （6）地震能：一次地震所释放的能量。 （7）烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。 （8）地震波：传播地震能量的波 3.地震波分为在地球内部传播的体波和在地面附近传播的面波。 第七章荷载的统计分析 1.平稳二项随机过程荷载模型的假定为：