基于空间位移场的边坡滑移面搜索模型方法研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:WW630228937
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
边坡失稳破坏(滑坡)是三大自然灾害之一,而边坡的失稳破坏往往会呈现出三维特征,滑移面的形式也多为复杂的空间曲面,因此采用三维稳定性分析方法才更符合实际情况。空间潜在滑移面的确定是一项世界性难题,而三维边坡长期稳定性的监测问题也尤为重要,针对上述问题,本文提出基于位移场的三维边坡空间滑移面搜索模型,以及探讨了边坡内部位移磁测的原理与测点布置。(1)本文基于三维边坡的空间位移场以及MATLAB编程开发软件,建立了一种新的滑移面搜索方法,具体实现方法如下:1)建立三维边坡有限元数值分析模型,通过数值模拟得到三维边坡模型的单元信息与位移场等数据。2)把通过有限元计算得到的数据导入到MATLAB中,对网格进行重新划分,在三维坐标系内勾勒出多个条柱式三维空间网格。3)在自建的三维网格内,建立新旧单元的联系,并通过空间位移插值算法赋予新单元位移值,再通过比较,找到每个条柱内位移最大的单元,该单元即边坡发生破坏时的最危险单元。4)在M ATL AB中将最危险单元的空间坐标提取出来,通过编程即可拟合出三维边坡的空间潜在滑移面。(2)本文利用磁测的基本原理,基于空间滑移面的搜索结果,提出了一种针对边坡内部位移的监测方法并且给出了一种测点的布置方案,该方案能够实现边坡内部位移的分布式、全方位的监测,同时也能实现对三维边坡内部变形状态的智能、动态监控。(3)本文通过对边坡和基坑两个算例的分析,将本文所述方法得到的结果与传统分析方法得到的结果进行比较,验证了所述搜索方法的合理性和有效性。本文提出的搜索方法没有对滑移面形状与位置进行假设,打破了三维极限平衡法在理论上的限制,得到的计算结果也有一定的说服力。(4)最后利用本文所述方法对两个工程实例进行分析,从而验证了本文方法在实际工程中的适用性。
其他文献
多孔泡沫材料因其具有良好的力学性能和隔热、缓冲、隔音等多功能特性被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等工程领域。泡沫具有应力几乎保持不变的平台阶段,因而具有良好的能量吸收能力和抗冲击性能,常作为包装和能量吸收材料,应用于结构安全防护和被动安全领域。泡沫材料具有广泛的应用前景,但目前对其大变形力学响应的研究还不够完善,这在一定程度上限制了其应用。本文旨在通过实验研究、数值模拟、理论分析,探究泡沫材料以及
本文以高架地板数据中心为研究对象,研究风能在数据中心中潜在的应用可能性,从而提出一个提高其空气冷却效应的有意义的节能方法。本课题尝试在数据中心板下空间应用风力发电技术提高数据中心能效,由于考虑到数据中心大多存在空调供风过冷的问题,所以在板下空间利用这一部分过冷的风能驱动风力机进行发电,作为数据中心的储备电源。此项研究工作是首次在数据中心中应用风力机技术,所以具有良好的研究前景和工程应用价值。首先,
轮毂驱动极大简化车辆的动力系统结构,是电动汽车技术研究中的热点领域。集成于车轮内的轮毂电机显著增加悬架簧下质量,恶化车辆舒适性和安全性,引起车辆的垂向负效应问题。论文提出了一种轮内配置悬架的新结构,同时提出了二级馈能主动悬架的整车悬架方案,并对其开展了系统深入研究。主要内容如下:首先开展轮内悬架的参数优化设计及性能研究。设计开发了电动轮多功能集成结构,确定了轮内悬架设计条件;基于1/4车辆模型,建
曲面电子在航天航空、曲面显示和医疗监测等领域有广阔的应用前景,然而对于曲面电子的制造却面临诸多的挑战。电流体喷印是一种通过电场驱动的高分辨率喷印工艺,将其应用于曲面电子制造,具有高分辨率、大面积和高效率的优势。然而现有的三轴电流体共形喷印无法适应大曲率基板,曲面电场会对电流体喷印射流产生干扰,进而影响打印质量,为此本文提出了采用五轴电流体共形喷印的方式来解决曲面电场干扰的问题。针对五轴电流体共形喷
大气压等离子体射流在材料改性、刻蚀、焊接等方面应用广泛,在微纳制造中提高等离子体射流直写分辨率有着决定性的作用,同时还需兼容柔性微纳结构的图案化制造和表面改性工艺,亟需发展一套数字化可控、束径可连续切换的等离子体聚焦直写工艺。针对大气压等离子体射流在微纳制造方面的应用,本文提出一种等离子体静电聚焦理论,自主设计并加工出一种等离子体射流静电聚焦喷头,深入研究等离子直写刻蚀与图案化改性工艺及机理,通过
近年来,随着永磁伺服电动机控制理论和变压变频技术的不断发展,出现了一种以永磁伺服电动机为驱动核心的新型电液伺服系统。这种系统没有伺服阀和比例阀的参与,被称为无阀式电液伺服系统,或者是直驱泵控式电液伺服系统。与传统伺服系统相比,具有控制灵活、节能高效、结构简单、噪音污染小、成本低、抗污染能力强等优点。就直驱泵控式电液伺服系统的各种优点看来,对这种系统进行研究,提高该系统的各项性能,有很好的社会效益和
BIM(建筑信息模型Building Information Modeling)技术在工程造价领域中的应用体现在两个方面,一是运用BIM软件建立三维矢量模型进行服务于招投标与施工阶段计价的工程量清单编制,二是运用计价软件进行工程各阶段的造价计算。当前,在工程量清单编制的实际操作中,BIM技术还不能系统进行清单项目的结构架构,也不能全面实现清单项目的属性设置和工程量计算。基于上述问题,从工程量清单的
四足仿生机器人相比于两足式机器人具备更高的运动稳定性能,可以实现复杂地形的稳定行走,与六足式机器人对比四足机器人结构更为简单,在运动方面具备更好的灵活性能。四足机器人复杂地形的通过性是目前研究的热点问题,科研机构、军工项目、民用方面都有四足机器人应用的前景。目前国内外在四足仿生机器人方面都有相关的研究成果,但针对运动协调、前进平稳、非规则复杂地形相关要求方面存在较大的差距。充分调研了各类四足仿生机
可再生能源技术的发展,分布式电网的兴起,电网逐步向能源互联网迈进。电网规模不断扩大,电力系统变得越来越复杂,大停电事故一旦发生,后果不堪设想。巡检工作对于电网的安全、可靠运行功不可没。但人工巡检的方式易受天气、经验、心情等因素的影响,导致定时定点检查不到位,工作效率低。电力巡检机器人能够代替工作人员完成高难度、高精度的巡检工作,大大提高了巡检效率和准确性。轨迹跟踪控制是巡检机器人能够准确到达巡检点
随着我国经济建设的高速发展以及工业4.0的到来,起重机械将被大面积地应用到各项工程项目中,而起重机械承载件作为起重机械完成支撑、旋转等操作的重要组成部分,其安全性及损伤破坏程度能否及时得到检测、评估及修复关系到起重机械安全问题。起重机械承载件在应力集中处易产生微裂纹,从而造成安全隐患甚至是折断、坍塌等重大安全事故发生。因此,针对起重机械承载件的常规缺陷进行无损辨识和故障定位研究,具有重要的理论与工