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時(shí)間：2023-08-16 17:05:52
序論：在您撰寫定性分析研究方法時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
本文通過(guò)燃燒法、顯微鏡觀察法以及化學(xué)溶解法，介紹了海藻纖維的特性以及海藻纖維與其他纖維混紡比的測(cè)定方法。
關(guān)鍵詞：海藻纖維；混紡比
當(dāng)前，紡織品的開(kāi)發(fā)中，使用最多的紡織纖維是天然纖維、再生纖維和合成纖維。其中，合成纖維主要原料是石油，屬于不可再生資源，隨著石油資源的日趨緊張，加上生產(chǎn)中的高消耗、高污染等問(wèn)題，合成纖維面臨很大的壓力，因此各國(guó)都在研究開(kāi)發(fā)利用其他纖維來(lái)代替合成纖維的課題，而目前能夠代替合成纖維的最理想纖維是生物可降解纖維。生物可降解纖維是對(duì)環(huán)境友好的材料，它提供了人類減少環(huán)境負(fù)擔(dān)，在現(xiàn)代文明和自然界之間達(dá)到平衡的一種辦法，因此將成為21世紀(jì)的主要纖維之一。而海藻纖維正是一種生物可降解纖維，是人類繼種植棉花大麻、種桑養(yǎng)蠶等向土地要纖維和開(kāi)采石油從地下找纖維之后，又多了一個(gè)新的纖維開(kāi)發(fā)領(lǐng)域――向海洋要纖維[1-2]。
海藻纖維是用從天然海藻中提取的物質(zhì)紡絲加工而成的一種纖維，是一種重要的天然功能纖維新材料，棕藻、紅藻是海藻纖維的最佳來(lái)源。這種纖維能夠被加工成任意長(zhǎng)度和纖度的短纖或長(zhǎng)絲，也可以與其他纖維混紡，最終可以用于制造衣服、家紡、床墊等。
海藻纖維具有許多傳統(tǒng)纖維沒(méi)有的新特性，如吸濕性、抗菌性、阻燃性、防輻射、保溫性等特性。
作為海藻纖維研發(fā)地（青島）的國(guó)家級(jí)專業(yè)紡織產(chǎn)品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，有責(zé)任和義務(wù)為推動(dòng)地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出一份貢獻(xiàn)，于是我所科研團(tuán)隊(duì)從專業(yè)角度，在海藻纖維制品還未大量走入市場(chǎng)之前，研究海藻纖維與其他纖維混紡比的測(cè)定方法，為該新型紡織材料順利進(jìn)入市場(chǎng)，走入百姓生活奠定基礎(chǔ)。
1 海藻纖維的定性分析[3-5]
1.1 外觀
純海藻纖維呈白色，表面光滑、光澤柔和、手感柔軟，具有良好的懸垂性。
1.2 燃燒試驗(yàn)法
1.2.1 試驗(yàn)儀器及工具
天平、打火機(jī)或酒精燈、鑷子、放大鏡、培養(yǎng)皿、剪刀。
1.2.2 試劑
乙醇。
1.2.3 試驗(yàn)方法
將約10 mg試樣扯成細(xì)束，用鑷子夾住，徐徐靠近火焰，觀察試樣對(duì)熱的反應(yīng)（熔融、收縮情況）。再將試樣束移入火焰中，觀察試樣在火焰中的燃燒情況。然后離開(kāi)火焰，注意觀察試樣燃燒狀態(tài)和嗅聞火焰剛熄滅時(shí)的氣味。待試樣冷卻后再觀察殘留物灰分狀態(tài)。記錄燃燒過(guò)程中詳細(xì)情況，見(jiàn)表1。
1.3 顯微鏡觀察法
1.3.1 試驗(yàn)儀器及工具
哈式切片器、刀片、小旋鉆、鑷子、挑針、剪刀、載玻片、蓋玻片、生物顯微鏡等。
1.3.2 試劑
液體石蠟、火棉膠。
1.3.3 試驗(yàn)方法
1.3.3.1 縱截面觀察
將試樣扯成細(xì)束后排齊，取適當(dāng)長(zhǎng)度的試樣均勻平鋪于載玻片上，加上少量液體石蠟（注意不要帶入氣泡），蓋上蓋玻片，放在100倍~500倍生物顯微鏡的載物臺(tái)上觀察其形態(tài)，并記錄試樣縱截面特征（見(jiàn)圖1）。
1.3.3.2 橫截面觀察
將用哈式切片器制備好的試樣橫截面，置于載玻片上，加上少量液體石蠟，蓋上蓋玻片（注意不要帶入氣泡），放在100倍~500倍生物顯微鏡的載物臺(tái)上觀察其形態(tài)，并記錄試樣橫截面特征（見(jiàn)圖2）。
1.4 化學(xué)溶解法
1.4.1 試驗(yàn)儀器及工具
恒溫烘箱、電熱恒溫水浴鍋、分析天平、玻璃抽濾瓶、燒杯、試管、木夾、鑷子、玻棒、坩堝鉗等。
1.4.2 試劑
見(jiàn)表2。
1.4.3 試驗(yàn)方法
將約100mg試樣置于試管中，注入10mL溶劑（試樣和試劑的浴比為1：100）。在常溫下，用玻棒攪動(dòng)5min，觀察溶劑對(duì)試樣的溶解情況。常溫下難以溶解的試樣，需做煮沸試驗(yàn)，并用玻棒攪動(dòng)3min，視其溶解程度。記錄試樣在各種溶劑和條件下的溶解情況，見(jiàn)表2。
注：試驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥里進(jìn)行，因?yàn)楹芏嗳軇]發(fā)性強(qiáng)，并且有毒，加熱時(shí)不得使用明火，注意防火安全，因?yàn)楹芏嘣噭┦强扇嫉摹?/p>
2 海藻纖維與其他纖維混紡的定量分析[6-9]
通過(guò)以上對(duì)海藻纖維的一系列定性分析，我們不難發(fā)現(xiàn)：1）采用75%硫酸溶液溶解法可確定海藻纖維與其他（如聚酯纖維、丙綸、芳綸等）在75%硫酸溶液中不溶解纖維的混紡比。2）采用30%氫氧化鈉溶液煮沸法可確定海藻纖維與其他（如棉、粘纖、萊賽爾、莫代爾等）在30%氫氧化鈉溶液中不溶解纖維的混紡比。3）利用海藻纖維在鹽酸（常溫）中不溶解的特性確定其與錦綸的混紡比。4）利用海藻纖維在二甲基甲酰胺中不溶解的特性確定其分別與腈綸、氨綸的混紡比。筆者利用以上溶解規(guī)則做了大量試驗(yàn)，現(xiàn)將部分典型試驗(yàn)結(jié)果列于表3。
3 總結(jié)分析
通過(guò)對(duì)海藻纖維的燃燒特性、顯微鏡下縱橫截面的特征以及化學(xué)溶解特性的一系列試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：1）海藻纖維的燃燒特性在常見(jiàn)的紡織纖維中只與芳綸有些相似，但其化學(xué)溶解特性又與芳綸截然不同，其獨(dú)特的燃燒特性使其極易與其他纖維相區(qū)分。2）海藻纖維雖然從根本上講是一種化學(xué)再生纖維，但其縱橫截面與其他纖維（參見(jiàn)FZ/T 01057.3―2007）仍有明顯區(qū)別。3）如果說(shuō)以上兩點(diǎn)為海藻纖維定性提供了依據(jù)，那么海藻纖維既具有植物纖維的溶解特性又具有動(dòng)物纖維溶解特性的溶解特點(diǎn)（類似于蠶絲纖維），這種兩面性的溶解特性為其定量分析提供了依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]趙雪，何瑾馨，朱平，等.海藻纖維的性能與最新研究進(jìn)展[J].國(guó)際紡織導(dǎo)報(bào),2008(11):24-30.
[2]張傳杰,朱平.高強(qiáng)度海藻纖維的性能研究[J].印染助劑,2009,26(1):15-18.
[3]FZ/T 01057.2―2007 紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第2部分：燃燒法[S].
[4]FZ/T 01057.3―2007紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第3部分：顯微鏡法[S].
[5]FZ/T 01057.3―2007紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法 第4部分：溶解法[S].
[6]GB/T 2910.1―2009紡織品 定量化學(xué)分析 第1部分：試驗(yàn)通則[S].
[7]GB/T 2910.7―2009紡織品 定量化學(xué)分析 第7部分：聚酰胺纖維與某些其他纖維混合物（甲酸法）[S].
[8]GB/T 2910.11―2009紡織品 定量化學(xué)分析 第11部分：纖維素纖維與聚酯纖維的混合物（硫酸法）[S].
摘要：隨著我國(guó)高等級(jí)公路的建設(shè)發(fā)展，在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境條件下高等級(jí)公路修建帶來(lái)的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題同益突出，邊坡一旦失穩(wěn)造成滑坡坍塌等事故將會(huì)造成很大的影響和危險(xiǎn)，因此，對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，顯得非常緊迫和必要。本文對(duì)條分法邊坡穩(wěn)定性分析進(jìn)行了概括，并對(duì)其中常用的瑞典條分法進(jìn)行了分析。
1 前言
由于邊坡表面傾斜，在巖土體自重及其它外力作用下，整個(gè)巖土體都有從高處向低處滑動(dòng)的趨勢(shì)。使得邊坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分巖土體相對(duì)另一部分巖土體發(fā)生滑動(dòng)從而產(chǎn)生滑坡（土坡、巖坡），導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生的根本原因在于土體內(nèi)部某個(gè)面上的剪應(yīng)力達(dá)到了它的抗剪強(qiáng)度，穩(wěn)定平衡遭到破壞。剪應(yīng)力達(dá)到抗剪強(qiáng)度的起因有二個(gè)，一方面是由于剪應(yīng)力增加，另一方面是由于土體本身抗剪強(qiáng)度減小。
2 條分法及其受力分析
2.1條分法
條分法是假定滑坡體和滑面以下土體均為不變形的剛體，滑面為連續(xù)面，滑面上各點(diǎn)的法向應(yīng)力采用條分法獲得，分析每一土條受力，根據(jù)滑塊剛體極限平衡條件，假定整個(gè)滑面上各點(diǎn)的安全系數(shù)相等，確定安全系數(shù)。
圖1 條分法
2.2 條分法受力分析
條分法分析邊坡穩(wěn)定性受力分析如下：
將土坡作為平面問(wèn)題，對(duì)每個(gè)土條可分別列兩個(gè)正交方向的靜力平衡方程和一個(gè)力矩平衡方程，3n個(gè)方程。
表1條分法未知數(shù)統(tǒng)計(jì)
3 瑞典條分法
瑞典圓弧滑動(dòng)面條分法，是將假定滑動(dòng)面以上的土體分成n個(gè)垂直土條，對(duì)作用于各土條上的力進(jìn)行力和力矩平衡分析，求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)。該法由于忽略土條之間的相互作用力的影響，因此是條分法中最簡(jiǎn)單的一種方法。
當(dāng)按滑動(dòng)土體這一整體力矩平衡條件計(jì)算分析時(shí)，由于滑面上各點(diǎn)的斜率都不相同，自重等外荷載對(duì)弧面上的法向和切向作用分力不便按整體計(jì)算，因而整個(gè)滑動(dòng)弧面上反力分布不清楚；另外，對(duì)于Φ＞0的粘性土坡，特別是土坡為多層土層構(gòu)成時(shí)，求W的大小和重心位置就比較麻煩。故在土坡穩(wěn)定分析中，為便于計(jì)算土體的重量，并使計(jì)算的抗剪強(qiáng)度更加精確，常將滑動(dòng)土體分成若干豎直土條，求各土條對(duì)滑動(dòng)圓心的抗滑力矩和滑動(dòng)力矩，各取其總和，計(jì)算安全系數(shù)，這即為條分法的基本原理。該法也假定各土條為剛性不變形體，不考慮土條兩側(cè)面間的作用力。
瑞典條分法是假設(shè)滑動(dòng)面為圓弧，不考慮條間力，減少2n-2個(gè)未知量。
圖2 瑞典條分法受力分析
3.1考慮成層土和坡頂有超載情況
當(dāng)考慮成層土和坡頂有超載時(shí)安全系數(shù)的計(jì)算如下：
圖3 有超載時(shí)計(jì)算圖式
即：
3.2 考慮有地下水和穩(wěn)定滲流時(shí)
當(dāng)考慮有地下水和穩(wěn)定滲流時(shí)安全系數(shù)的計(jì)算：
圖4 土坡部分浸水時(shí)計(jì)算圖式
3.3 容許安全系數(shù)
根據(jù)以上瑞典條分法得出了邊坡的安全系數(shù)后可對(duì)照規(guī)定的容許安全系數(shù)判斷該邊坡的穩(wěn)定性。表2及表3分別是規(guī)范規(guī)定的碾壓式土石壩壩坡容許穩(wěn)定安全系數(shù)和港口工程邊坡容許安全系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際工程概況對(duì)應(yīng)。
表2 碾壓式土石壩壩坡容許穩(wěn)定安全系數(shù)
表3 港口工程邊坡容許安全系數(shù)
校核施工期穩(wěn)定性，安全系數(shù)可取表中低值，但是當(dāng)校核打樁前岸坡的穩(wěn)定性，宜取較高值，有效剪是指慢剪或固結(jié)排水剪。
4 結(jié)語(yǔ)
在施工過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生大量的邊坡，邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題是大家關(guān)注的問(wèn)題，一旦邊坡失穩(wěn)將造成不可忽視的后果，在施工前期和施工過(guò)程中對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析是一項(xiàng)重要的課題，本文對(duì)瑞典條分法如何分析邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析和總結(jié)，結(jié)果表明此方法是一種簡(jiǎn)單有效的分析邊坡穩(wěn)定性的方法。
【關(guān)鍵詞】巖土工程；邊坡穩(wěn)定性；分析方法
1 引言
在各類工程項(xiàng)目的建設(shè)中，由于受到建筑主體結(jié)構(gòu)及各種外力作用的影響，巖土邊坡的穩(wěn)定性一般會(huì)發(fā)生不同程度的變化，其變化范圍必須得到合理的控制，否則將危及到建筑的整體安全性、可靠性。在巖土邊坡建設(shè)的構(gòu)造物，其實(shí)體表面多處于傾斜狀態(tài)，隨著建筑物使用年限的延長(zhǎng)，其實(shí)體結(jié)構(gòu)向下滑動(dòng)的趨勢(shì)將更為明顯。如果在建筑物使用過(guò)程中，某一平面的滑動(dòng)力超出主體結(jié)構(gòu)的承擔(dān)范圍，極有可能出現(xiàn)滑坡的危險(xiǎn)，因此，在存在大量巖土邊坡的地區(qū)進(jìn)行工程項(xiàng)目建設(shè)，必須注重對(duì)于邊坡穩(wěn)定性的合理分析，分析方法的科學(xué)選擇與應(yīng)用對(duì)于工程項(xiàng)目整體建設(shè)工作具有重要的意義。工程技術(shù)人員通過(guò)對(duì)于巖土邊坡穩(wěn)定性的全面分析，有利于工程項(xiàng)目建設(shè)單位及時(shí)制定防治措施，有效避免出現(xiàn)滑坡等重大自然災(zāi)害的危險(xiǎn)。
2 巖土邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素
從專業(yè)地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)、測(cè)量學(xué)的角度進(jìn)行分析，影響巖土邊坡穩(wěn)定性的因素主要表現(xiàn)在：內(nèi)部因素和外部因素兩方面，工程技術(shù)人員只有對(duì)這兩方面的因素進(jìn)行綜合的考慮與分析，才能選擇科學(xué)、合理、有效的巖土邊坡穩(wěn)定性分析方法。
2.1 內(nèi)部因素
2.1.1 邊坡巖土體的類型和性質(zhì)
通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：邊坡巖土體的類型和性質(zhì)的差異是影響其穩(wěn)定性的重要內(nèi)部因素。一般情況下，由于邊坡巖土體的類型和性質(zhì)不同，其所承載的內(nèi)部作用力也略有差異，邊坡的破壞形式也明顯不同。
2.1.2 邊坡的地質(zhì)構(gòu)造
地質(zhì)構(gòu)造對(duì)于巖土邊坡穩(wěn)定性的影響是多方面的，其主要表現(xiàn)形式為：構(gòu)造面的發(fā)育程度、形狀、規(guī)模、連通性、內(nèi)部充填物成分及填充程度等。在同一地質(zhì)構(gòu)造下，巖土邊坡的穩(wěn)定性也存在較大的差異，其主要是受到邊坡傾斜度的影響。
2.1.3 邊坡的總體形態(tài)
在對(duì)巖土邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析時(shí)，其總體形態(tài)是不容忽視的內(nèi)在因素之一，對(duì)于其穩(wěn)定性具有直接的影響。在部分工程項(xiàng)目的建設(shè)中，坡頂局部或大部分裂縫的現(xiàn)象較為常見(jiàn)，其主要原因是坡頂?shù)膹埩驊?yīng)力過(guò)大，形成了總體不利的形態(tài)，造成施工中出現(xiàn)較為嚴(yán)重的質(zhì)量和安全問(wèn)題。
2.2 外部因素
2.2.1 氣候條件
在巖土邊坡穩(wěn)定性的外部影響因素中，氣候條件的作用方式主要變現(xiàn)為：降水、氣溫、濕度變化等，其中降水的影響最為顯著。由于受到氣候條件的影響，巖土邊坡一般會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的物理或力學(xué)反應(yīng)，邊坡巖土體的內(nèi)部剪應(yīng)力會(huì)不同程度的增大或減少，進(jìn)而影響到其整體穩(wěn)定性。
2.2.2 震動(dòng)作用
在各種較為常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害中，地震對(duì)于巖土邊坡穩(wěn)定性的影響最為嚴(yán)重。在強(qiáng)大外力的作用下，巖土邊坡的下滑力會(huì)急劇加大，并且引發(fā)邊坡巖土體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或遭受破壞，進(jìn)而導(dǎo)致巖土邊坡表面出現(xiàn)新的裂痕或者原有的裂縫不斷擴(kuò)大，對(duì)于構(gòu)造物主體結(jié)構(gòu)的安全性是極其不利的。
3 巖土邊坡穩(wěn)定性的常用分析方法
在巖土工程項(xiàng)目的建設(shè)中，對(duì)于邊坡穩(wěn)定性分析方法的研究不但是行業(yè)內(nèi)面臨的重點(diǎn)技術(shù)課題，而且是保證構(gòu)造物整體安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的重要基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外工程建設(shè)行業(yè)已經(jīng)總結(jié)出了多種巖土邊坡穩(wěn)定性的分析方法，但是尚未形成系統(tǒng)的研究體系，本文僅對(duì)其中幾種常見(jiàn)的分析方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述。
3.1 界面元分析法
在巖土邊坡的穩(wěn)定性分析中，界面元分析法的應(yīng)用范圍較廣，而且是國(guó)內(nèi)外重要研究的分析方法之一。界面元分析法基本原理是：將巖土邊坡的累積單元變形形成一個(gè)完整的界面，并且根據(jù)采集的各種地質(zhì)信息和數(shù)據(jù)構(gòu)建界面應(yīng)力元模型，其主要適用于非均勻、不連續(xù)、各向異性問(wèn)題的分析。在界面元分析法的長(zhǎng)期研究和應(yīng)用中，已經(jīng)基本形成了一套系統(tǒng)的理論，對(duì)于復(fù)雜邊坡巖土體穩(wěn)定性的分析具有積極的意義。同時(shí)，在國(guó)內(nèi)外地質(zhì)及工程學(xué)專家的不斷探索中，將界面元分析法與工程力學(xué)機(jī)理有機(jī)結(jié)合，逐步建立了一套可以用于評(píng)判巖體穩(wěn)定薄弱部位、危險(xiǎn)滑面、潛在滑面及最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的準(zhǔn)則。
3.2 有限元分析法
有限元分析法是最早應(yīng)用于巖土邊坡穩(wěn)定性分析的方法之一，也是最具代表性的數(shù)值分析方法。應(yīng)用有限元分析方法，可以有效解決巖土邊坡彈塑性、彈性、粘塑性、粘彈塑性等方面的數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。有效元分析法在巖土邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：計(jì)算公式科學(xué)、結(jié)果精確、連續(xù)性強(qiáng)等。與極限平衡分析法相比，有限元分析法可以通過(guò)對(duì)巖土邊坡應(yīng)力及應(yīng)變規(guī)律的分析，全面掌握巖土邊坡的變形與破壞機(jī)制。
3.3 地質(zhì)分析法
巖土邊坡的穩(wěn)定性是受內(nèi)部和外部因素的共同影響，地質(zhì)分析法則是從內(nèi)部因素出發(fā)，通過(guò)對(duì)于巖土邊坡發(fā)育的地質(zhì)環(huán)境，以及各種變形、破壞跡象的基本規(guī)律進(jìn)行分析，了解影響巖土邊坡穩(wěn)定性的內(nèi)外部因素，并且從地質(zhì)學(xué)的角度對(duì)其總體發(fā)展趨勢(shì)和有可能出現(xiàn)的破壞形式進(jìn)行預(yù)判。
3.4 隨機(jī)分析法
隨機(jī)分析法始創(chuàng)于上世紀(jì)70年代，美國(guó)和加拿大的地質(zhì)研究機(jī)構(gòu)將概率統(tǒng)計(jì)理論首次應(yīng)用于巖土邊坡穩(wěn)定性的分析中。隨機(jī)分析法的基本原理為：由于巖土邊坡穩(wěn)定性的影響因素是表現(xiàn)在諸多方面的，所以可以認(rèn)為其具有一定的隨機(jī)性，而且多表現(xiàn)為具有一定概率的隨機(jī)變量（一般包括：巖土邊坡的幾何尺寸，如邊坡邊界尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)面等；邊坡巖體材料總體性能，如泊松比、彈性模量等；邊坡外部荷載，如重力場(chǎng)、地震力、滲流場(chǎng)等），因此，在巖土邊坡穩(wěn)定性的分析中，工程技術(shù)人員可以將實(shí)際考察獲取的各種有可能影響其穩(wěn)定性的因素分解為多個(gè)樣本，利用概率統(tǒng)計(jì)原理進(jìn)行分析，在求出其概率分布和特征參數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用較為先進(jìn)的可靠性分析方法進(jìn)行求解，最終得出巖土邊坡的破壞概率。從理論上講，隨機(jī)分析法是較為合理的，但是由于受到各類外界因素的影響，隨機(jī)因素的表現(xiàn)形式多樣，所以如果不能對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的研究，難以確定各種影響因素的準(zhǔn)確概率。
在巖土邊坡的穩(wěn)定性分析中，由于受到工程項(xiàng)目建設(shè)復(fù)雜性，以及各種內(nèi)外部因素的影響，對(duì)于其穩(wěn)定性的分析一般要采取多種方法相結(jié)合的方式，這樣才能保證分析流程和結(jié)果的科學(xué)性與可靠性。同時(shí)，隨著現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在巖土邊坡的穩(wěn)定性分析中也要嘗試應(yīng)用電子信息及網(wǎng)路技術(shù)，并且在現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，逐步形成一套智能化、規(guī)范化的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)：
[1]李靖，周欣華，劉功偉，等.巖土邊坡穩(wěn)定性圖解法[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2002，(04)：122-123.
[2]陳強(qiáng).巖土邊坡穩(wěn)定性研究與分析及綜合治理[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，(07)：59-60.
[3]夏元友，朱瑞賡.巖土邊坡穩(wěn)定性分析專家系統(tǒng)研制[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害學(xué)，2006，(11)：44-45.
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 穩(wěn)定性分析 分析方法
一、引言
當(dāng)今，為了更好地為國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及電力技術(shù)的不斷提高，新電力設(shè)備不斷的使用，電力系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜。而復(fù)雜的電力系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行成為電力系統(tǒng)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。只有電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性才能持續(xù)保證電力的供應(yīng)，進(jìn)而保證工業(yè)經(jīng)濟(jì)和人民的日常生活。
電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行問(wèn)題開(kāi)始受到關(guān)注最初是在上世紀(jì)40年代，之后由于電力系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)在技術(shù)創(chuàng)新和互聯(lián)網(wǎng)等方面上，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行一直發(fā)展相當(dāng)緩慢，以至于穩(wěn)定性的理論體系也遲遲未建立完全。近些年來(lái)，隨著全球電力系統(tǒng)出現(xiàn)的幾起大型的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性破壞引發(fā)的事故（如用電負(fù)荷超高導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的事故等），例如，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家就曾出現(xiàn)過(guò)由于穩(wěn)定問(wèn)題出現(xiàn)的大面積停電導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失[1，2]。因此，當(dāng)前電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題越來(lái)越引起了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注，并認(rèn)為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行成為制約電力系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸[3]。
目前，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題分析開(kāi)始得到不斷的發(fā)展，現(xiàn)在按照對(duì)失穩(wěn)機(jī)理的認(rèn)識(shí)，電力系統(tǒng)的分析方法可以分為兩類即靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析方法。為了更好地指導(dǎo)以后的電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在此對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題的分析方法進(jìn)行分析。
二、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題及其分類
電力系統(tǒng)穩(wěn)定是指當(dāng)受到一定的擾動(dòng)時(shí)（或者小擾動(dòng)或者大擾動(dòng)），系統(tǒng)的電壓能夠保持不變，即使受到影響仍然可以在限定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到允許的范圍內(nèi)，不會(huì)發(fā)生崩潰或者偏低的情況。然而，在實(shí)際總往往受到擾動(dòng)后無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到允許值或者出現(xiàn)崩潰等極端情況，此為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題出現(xiàn)問(wèn)題。
如何避免電力系統(tǒng)不穩(wěn)定首先要確定是何種擾動(dòng)導(dǎo)致的，即分析穩(wěn)定失穩(wěn)的機(jī)理。由于穩(wěn)定劃分的標(biāo)準(zhǔn)不同，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題的具體的分類也有差異。例如，導(dǎo)致失穩(wěn)的擾動(dòng)規(guī)模來(lái)看，分為小擾動(dòng)和大擾動(dòng)；根據(jù)失穩(wěn)事故時(shí)間的場(chǎng)景來(lái)看，分為暫態(tài)穩(wěn)定、中期穩(wěn)定和長(zhǎng)期穩(wěn)定等問(wèn)題。
三、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題的分析方法
根據(jù)前面所提到的電力系統(tǒng)失穩(wěn)的機(jī)理，目前的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法主要有兩類，即靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法和動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法。
1.靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法
當(dāng)電力系統(tǒng)受到的干擾較小不足以引起系統(tǒng)的自發(fā)振蕩等問(wèn)題的時(shí)候，可以認(rèn)為系統(tǒng)是靜態(tài)的。靜態(tài)分析方法是以潮流方程為基礎(chǔ)的分析方法。該分析方法比較成熟，當(dāng)前應(yīng)用較廣。該方法的本質(zhì)是認(rèn)為電壓穩(wěn)定是符合潮流問(wèn)題，而電壓穩(wěn)定與否關(guān)鍵是找到穩(wěn)定與失穩(wěn)的臨界點(diǎn)，即通常所說(shuō)的電力網(wǎng)絡(luò)中的潮流極限，并通過(guò)各種方法求得此點(diǎn)并掌握失穩(wěn)與穩(wěn)定臨界的極限狀態(tài)的不同特征作為失穩(wěn)的崩潰點(diǎn)[4]。
根據(jù)這一原理，該類靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法又可以細(xì)分為潮流多解法、靈敏度分析方法、奇異值分析法和連續(xù)潮流方法等。
其中，靈敏度法相對(duì)來(lái)說(shuō)計(jì)算過(guò)程比較簡(jiǎn)單，結(jié)果也非常清楚，適合于單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)單負(fù)荷的電力系統(tǒng)中應(yīng)用。奇異值法則是更加關(guān)注雅克比矩陣的奇異性對(duì)穩(wěn)定性的影響，該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，應(yīng)用很廣。
2.動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法
其實(shí)，電力系統(tǒng)不能簡(jiǎn)單歸類為靜態(tài)狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上電力系統(tǒng)更多的被認(rèn)為是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，即通常系統(tǒng)受到的干擾力都是很大的，容易使原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化。因?yàn)橄到y(tǒng)中很多因素是動(dòng)態(tài)可變的，正是因?yàn)榭勺冃詫?dǎo)致了電壓失穩(wěn)。例如發(fā)電機(jī)的參數(shù)和動(dòng)態(tài)特征、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備特征等。
目前，動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定分析的方法可以分為以下幾類：小擾動(dòng)的分析法、暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析法、中期電壓穩(wěn)定分析法和長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定分析法等[5，6]。
在此介紹以下暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法。與靜態(tài)相比，暫態(tài)是否穩(wěn)定主要考慮的是電力系統(tǒng)在受到較大的擾動(dòng)時(shí)電力系統(tǒng)的主要單元（這里主要指的是發(fā)動(dòng)機(jī)）能否還能保持原來(lái)狀態(tài)運(yùn)行。在研究此類問(wèn)題的時(shí)候，通常需要進(jìn)行簡(jiǎn)化。暫態(tài)穩(wěn)定分析的方法可分為兩類：數(shù)值解法和直接解法。
四、結(jié)論
為了更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定非常重要。特別是在當(dāng)前長(zhǎng)距離、高功率輸送電力的系統(tǒng)中，這就需要業(yè)內(nèi)人士掌握相應(yīng)評(píng)定電壓穩(wěn)定的技術(shù)，探索出更為準(zhǔn)確和貼切實(shí)際的穩(wěn)定性值班，這樣可以更好地服務(wù)于社會(huì)。
參考文獻(xiàn)
[1]胡學(xué)浩.美加聯(lián)合電網(wǎng)大面積停電事故的反思和啟示閉.電網(wǎng)技術(shù)2003，27（9）：2-6
[2]Middlebrook R D.Input filter considerations in design and applications of switching regulators[C]. IEEE IAS Annual Meeting，Piscataway，1976， 1：158-162.
[3]潘冠文 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析方法及展望[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013，4：125.
[4]王秀婕，李華強(qiáng)，李波.等 基于連續(xù)潮流法及內(nèi)點(diǎn)法的交直流負(fù)荷裕度算法[J]繼電器，2006，34（22）：22-26
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；暫態(tài)穩(wěn)定；分析方法
中圖分類號(hào)：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 02-0000-01
一、引言
電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，對(duì)于我們?nèi)缃竦纳鐣?huì)來(lái)說(shuō)是非常重要的。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性出現(xiàn)了問(wèn)題，意思是指在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)候，受到外界的干擾，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行數(shù)值的變化。
在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性出現(xiàn)的問(wèn)題當(dāng)中，我們主要可以分為兩大類，分別是靜態(tài)穩(wěn)定與暫態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)由于受到外界的干擾之后，不會(huì)出現(xiàn)周期性的變化，而自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的電力系統(tǒng)狀態(tài)。而另一種暫態(tài)穩(wěn)定就是在電力系統(tǒng)在受到外界的干擾之后，不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，而以一種新的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)繼續(xù)運(yùn)行。所以我們要從不同的分析方法來(lái)分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
二、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定分析
上面我們也說(shuō)過(guò)，靜態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定是指在電力系統(tǒng)受到外界的干擾之后，本身的運(yùn)行周期不會(huì)發(fā)生變化，而在干擾之后會(huì)自行的恢復(fù)的原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)，這樣的電力系統(tǒng)就是靜態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定是基本上不需要我們來(lái)進(jìn)行研究的，因?yàn)檫@樣的電力系統(tǒng)，它會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)回來(lái)，不會(huì)對(duì)我們的生活造成太大的影響。而暫態(tài)穩(wěn)定在受到外界的干擾之后，不但會(huì)出現(xiàn)本身運(yùn)行周期的變化，在震蕩之后，并不會(huì)回到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)，而是以一種新的狀態(tài)來(lái)運(yùn)行。接下來(lái)我們將分別分析兩中電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。
首先我們要講述的是靜態(tài)穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，這種靜態(tài)的電力系統(tǒng)可以由以下這樣的方法來(lái)分析，比如說(shuō)全特征值分析法以及部分特征值分析法等。
首先我們可以用全特征值分析法來(lái)分析，在整個(gè)電力系統(tǒng)形成了雅可比矩陣A后，我們可以應(yīng)用QR算法來(lái)完成整個(gè)矩陣的全部特征值，通過(guò)這樣的方法來(lái)判斷整個(gè)電力系統(tǒng)是不是靜態(tài)穩(wěn)定，這種方法具有的特點(diǎn)是占用的內(nèi)存太大，同時(shí)整個(gè)預(yù)算的過(guò)程又太慢了，同時(shí)要是在計(jì)算大規(guī)模的電力系統(tǒng)的時(shí)候，就有可能出現(xiàn)誤差，所以這種計(jì)算分析方法只能夠應(yīng)用于一些中小規(guī)模的電力系統(tǒng)，對(duì)于大規(guī)模的電力系統(tǒng)的實(shí)用性并不大[1]。
還有一種是部分特征值計(jì)算法，對(duì)于這種分析方法來(lái)說(shuō)，主要就是為了關(guān)注整個(gè)矩陣中與需要分析目標(biāo)相關(guān)的那一部分特征值，對(duì)于出現(xiàn)了震蕩的不穩(wěn)現(xiàn)象時(shí)，也是主要關(guān)注其中較大的特征值。采用這樣的分析方法主要是針對(duì)在整個(gè)電力系統(tǒng)的低頻震蕩的分析，在整個(gè)矩陣中采取其中的主導(dǎo)特征值，這種從矩陣的部分特征值來(lái)分析的方法中，有點(diǎn)是將矩陣進(jìn)行降階后在進(jìn)行分析，而有的分析方法卻是直接在用矩陣來(lái)進(jìn)行的分析計(jì)算的。以上的都是利用矩陣的特征值來(lái)進(jìn)行的分析，其實(shí)在除了利用特征值來(lái)分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定外，還可以用到的另一種就是頻域分析法。
三、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析
這中電力系統(tǒng)是在受到外界的干擾之后，不會(huì)恢復(fù)的到原來(lái)狀態(tài)的一種電力穩(wěn)定系統(tǒng)。這是在電力系統(tǒng)受到外界大的擾動(dòng)而引發(fā)的一種電磁的暫態(tài)過(guò)程，這種過(guò)程還會(huì)牽扯出機(jī)械運(yùn)動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程一種相對(duì)要復(fù)雜的一種過(guò)程。在整個(gè)過(guò)程中，由于這種過(guò)程太過(guò)復(fù)雜，所以在分析這中電力系統(tǒng)的穩(wěn)定的時(shí)候，我們需要注意一些問(wèn)題。第一是不要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)暫態(tài)過(guò)程的影響，應(yīng)該電力系統(tǒng)中交流系統(tǒng)的變化。不考慮在頻率變化時(shí)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)的影響。在這樣的情況下，對(duì)于暫態(tài)穩(wěn)定我們可以用以下這兩中方法來(lái)進(jìn)行分析，分別是數(shù)值解法以及直接解法這兩種。
（一）數(shù)值解法
這種方法是在了解完暫態(tài)系統(tǒng)的微分方程以及它的代數(shù)方程之后，來(lái)計(jì)算求解的。主要應(yīng)用的是各種的數(shù)值積分法來(lái)進(jìn)行的求解來(lái)進(jìn)行的計(jì)算分析。在這種利用各種方程來(lái)進(jìn)行的計(jì)算的基礎(chǔ)上，我們可以拓展出交替求解法以及聯(lián)力求解法來(lái)。
首先我們要先分析的是交替求解法，這種方法可以在積分方程與代數(shù)方程兩種方程中來(lái)選擇。數(shù)值解法還應(yīng)該要考慮的是對(duì)各種方程特性的適應(yīng)性。在這中數(shù)值解法中主要應(yīng)用到的方程可以有以下的一些方程，比如說(shuō)穩(wěn)定歐拉法、高斯-塞德?tīng)柕?、抗矩陣迭代法等。在這么多的計(jì)算方法中[2]，有一種梯形隱試積分法在計(jì)算電力暫態(tài)穩(wěn)定當(dāng)中具有很好的適應(yīng)性。在如今的計(jì)算暫態(tài)穩(wěn)定的方法中，都認(rèn)為梯形積分法是最理想的一種方法了。
（二）直接解法
這種解法的中心思想是，在整個(gè)電力系統(tǒng)遭受到外界的干擾之后，不管是什么情況下，都會(huì)恢復(fù)到穩(wěn)定的狀態(tài)。所以直接法就是在整個(gè)狀態(tài)的空間中找到一個(gè)穩(wěn)定的平衡點(diǎn)，在以這個(gè)點(diǎn)為中心，將周邊的范圍作為一個(gè)穩(wěn)定的區(qū)域，再使用李雅普諾夫函數(shù)來(lái)計(jì)算分析。要是出現(xiàn)的擾動(dòng)不在穩(wěn)定域內(nèi)，也不可以說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)就是不穩(wěn)定的，這也是在直接解法所占有的保守性特性。在直接的解法當(dāng)中，還有一些實(shí)用的方法主要有不穩(wěn)定平衡點(diǎn)法，勢(shì)能界面法，單機(jī)能量函數(shù)法等。這些方法都可以應(yīng)用到各種復(fù)雜的電力系統(tǒng)中去。
在整個(gè)暫態(tài)穩(wěn)定的分析方法中，除了上述的幾種方法之外，還有一種是概率分析方法，這種應(yīng)用各個(gè)方面的因素來(lái)得出某些概率的方法也可以用來(lái)檢測(cè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性
四、結(jié)束語(yǔ)
電力系統(tǒng)的穩(wěn)定在整個(gè)中國(guó)電網(wǎng)中，是占據(jù)著非常重要的作用的，它直接會(huì)影響到一個(gè)國(guó)家的發(fā)展與進(jìn)步。所以本文通過(guò)分析電力系統(tǒng)的各種穩(wěn)定性的方法，來(lái)提取出對(duì)于電力系統(tǒng)有幫助的穩(wěn)定性分析方法，希望對(duì)于我國(guó)的電力系統(tǒng)有幫助。
參考文獻(xiàn)：
[1]薛禹勝.運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性量化理論[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2009.
關(guān)鍵詞：地震 邊坡 穩(wěn)定性
中圖分類號(hào)：P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）04（a）-0091-02
我國(guó)是一個(gè)多山國(guó)家，山地占據(jù)我國(guó)總面積的2/3，其自然邊坡的數(shù)量也在逐漸增多，由于地震動(dòng)性特征以及邊坡自身結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，導(dǎo)致地震作用下邊坡穩(wěn)定性在分析的過(guò)程中，存在著一些難點(diǎn)。因此，在地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)利用有效的方式方法，例如：擬靜力法、限差分強(qiáng)折減度計(jì)算法、滑塊分析計(jì)算方式、動(dòng)力有限元時(shí)程計(jì)算方式等，才能保證地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為其工程的開(kāi)展提供重要的參考依據(jù)。因此，該文對(duì)地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析中的一些相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和闡述，希望對(duì)其相關(guān)行業(yè)發(fā)展，給予一定程度上的幫助。
1 地震作用下邊坡穩(wěn)定性計(jì)算
在地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)利用相應(yīng)的計(jì)算方式，提升其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免在后期使用的過(guò)程中，存在著一定程度上的偏差。
1.1 擬靜力法
擬靜力法是地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析中，常見(jiàn)的一種計(jì)算方式，主要是對(duì)邊坡在整個(gè)斷面采用相一致的自地震系數(shù)。同時(shí)，在計(jì)算的過(guò)程中，通過(guò)將其地震系數(shù)和土體質(zhì)量相乘，從而得到地震作用下邊坡的慣力性，并且按照極限平衡理論中的內(nèi)容，對(duì)抗震安全系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。但是，在計(jì)算的過(guò)程中，一定要根據(jù)相應(yīng)的公式展開(kāi)，其公式為：，公式中的F1為地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析中，質(zhì)點(diǎn)i的水平地震慣力性所代表的數(shù)值；ah為水平向設(shè)計(jì)地震加速所代表的數(shù)值；ε為地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)減損的系數(shù)分析；GEi為地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)上的重力標(biāo)準(zhǔn)取值；αi為地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)分布系數(shù)；g為地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析過(guò)程中重力加速度。
1.2 滑塊分析計(jì)算方式
在地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將地震邊坡的動(dòng)力性能作為計(jì)算的主要依據(jù)，并且在計(jì)算的過(guò)程中主要是取決于地震后邊坡體所產(chǎn)生的形狀以及大小等方面的特點(diǎn)，這樣可以在一定程度上保證地震作用下邊坡穩(wěn)定性計(jì)算數(shù)值的準(zhǔn)確性。但是，在計(jì)算的過(guò)程中，一定要根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算流程，其流程如下。
（1）在地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從潛在內(nèi)塊的加速速度角度，展開(kāi)該方式的計(jì)算工作。
（2）在計(jì)算的過(guò)程中，滑塊的移位是影響計(jì)算準(zhǔn)確性的重點(diǎn)。因此，在該項(xiàng)方式計(jì)算的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將滑動(dòng)體作為計(jì)算的數(shù)據(jù)，根據(jù)滑塊移動(dòng)的位置點(diǎn)展開(kāi)相應(yīng)的計(jì)算分析，以此保證地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
1.3 動(dòng)力有限元時(shí)程計(jì)算方式
該方式在地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析中，是非常重要的一項(xiàng)計(jì)算方式，主要是利用動(dòng)力有限元分析獲得邊坡各個(gè)分布的預(yù)應(yīng)力，并且根據(jù)各個(gè)邊坡應(yīng)力數(shù)值，通過(guò)利用極限平衡理論對(duì)地震作用下邊坡穩(wěn)定性，展開(kāi)了相應(yīng)的計(jì)算，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將高斯積分點(diǎn)的應(yīng)力作為重要的計(jì)算數(shù)據(jù)，并且要在極限平衡理論的基礎(chǔ)之上，針對(duì)不同的滑動(dòng)面進(jìn)行計(jì)算。另外，在計(jì)算的過(guò)程中，可以通過(guò)利用莫爾圓計(jì)算出地震作用下邊坡的壓力，以及下滑應(yīng)力。但是，在計(jì)算的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算公式，展開(kāi)其計(jì)算，其公式為：，其中，F(xiàn)ri為地震作用下邊坡的抗滑力；Fmi為下滑力。
1.4 限差分強(qiáng)折減度計(jì)算法
近幾年，在地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析的過(guò)程中，無(wú)法對(duì)直觀的數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)，需要進(jìn)行反復(fù)地計(jì)算以及編程工作。但是，在該項(xiàng)方式計(jì)算的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)邊坡材料強(qiáng)度中所對(duì)應(yīng)的參擔(dān)進(jìn)行相應(yīng)的折減。在折減的過(guò)程中，每折減一次，就會(huì)得到一組邊坡材料的參數(shù)，一直達(dá)到地震作用下邊坡的穩(wěn)定性失衡判斷中，所要求的強(qiáng)度折減數(shù)據(jù)，并利用相應(yīng)的公式展開(kāi)計(jì)算，以此在最大程度上保證安全穩(wěn)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其公式為：或者。其中，分別為地震作用下邊坡折減前的粘聚力、內(nèi)摩擦角度；F為地震作用下邊坡中的折減系數(shù)；分別為折減后的粘聚力、內(nèi)摩擦角度。
2 基于動(dòng)力有限元邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算
本段內(nèi)容在動(dòng)力有限元邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上，對(duì)地震作用下邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
2.1 動(dòng)力有限元是邊坡穩(wěn)定分析的方式以及應(yīng)用
在有限元邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上，對(duì)于平面的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)對(duì)土體中的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行分析，在莫爾-庫(kù)倫強(qiáng)度準(zhǔn)則，通過(guò)利用曲線的形式，對(duì)土體的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行表面，其任意一點(diǎn)為：。其中，σn為地震作用下邊坡穩(wěn)定性中的向應(yīng)力；c和分別為地震作用下邊坡的粘聚力以及內(nèi)摩擦角。同時(shí)，在基于有限元邊坡穩(wěn)定性分析的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)在所計(jì)算的范圍內(nèi)制定一條邊坡穩(wěn)定性變化的曲線，通過(guò)這條曲線對(duì)邊坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行一定程度上的判斷。
【關(guān)鍵詞】邊坡工程；研究現(xiàn)狀；穩(wěn)定性；動(dòng)力；邊坡
1 引言
目前滑坡動(dòng)力穩(wěn)定性分析常用的方法有擬靜力法、滑塊分析方法和數(shù)值模擬法，國(guó)內(nèi)外對(duì)這三種方法做了大量的的研究。本文針對(duì)邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性分析方法的研究概況，從擬靜力法、滑塊分析方法以及數(shù)值模擬方法三方面進(jìn)行介紹。
2 擬靜力法
擬靜力法將爆破荷載通過(guò)地震系數(shù)簡(jiǎn)化直接作用與滑體，進(jìn)而得到滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)，與靜力法無(wú)異，不能說(shuō)明邊坡的動(dòng)荷載效應(yīng)，但在動(dòng)力學(xué)分析初始階段，擬靜力法應(yīng)用較多。如Ling等[1]采用擬靜力法研究了水平和垂直加速度共同作用下邊坡的穩(wěn)定性和位移，發(fā)現(xiàn)若水平加速度很大時(shí)垂直加速度對(duì)穩(wěn)定性和位移有重大影響；P.K.Singh[2]通過(guò)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行FFT變換、小波分析等多種信號(hào)處理手段從空間和時(shí)間兩個(gè)方面來(lái)探討地震波的能量分布變化規(guī)律，及在同一時(shí)刻的能量和頻率的關(guān)系，改變了以往僅考慮單因素如爆破振動(dòng)速度所帶來(lái)的不足，為充分考慮對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響的多種因素打下了基礎(chǔ)；Said[3]結(jié)合極限設(shè)計(jì)理論的運(yùn)動(dòng)學(xué)方法和擬靜力法，推導(dǎo)了以平移失穩(wěn)上限系數(shù)的公式，該公式可以考慮坡角、材料強(qiáng)度和地震系數(shù)的影響，并以穩(wěn)定性系數(shù)圖表的形式給出了不同破裂面摩擦角的穩(wěn)定性系數(shù)上限曲線；同時(shí)Seed總結(jié)了常用的三種確定地震系數(shù)的方法：1）經(jīng)驗(yàn)值法；2）剛體反應(yīng)分析法；3）采用粘彈性反應(yīng)分析法。在國(guó)內(nèi)，一些學(xué)者經(jīng)過(guò)對(duì)動(dòng)荷載作用過(guò)程和動(dòng)荷載處理同時(shí)也取得了一定的成果，其中徐紅濤等基于爆破振動(dòng)峰值速度衰減規(guī)律和爆破振動(dòng)速度或加速度時(shí)程曲線，計(jì)算出特定時(shí)刻作用在各條塊上的爆破振動(dòng)慣性力，并施加到各個(gè)條塊上采用剛體極限平衡分析方法中的Sarma方法得到了穩(wěn)定性時(shí)程曲線。盧文波等提出了一種計(jì)算高邊坡爆破震動(dòng)動(dòng)力穩(wěn)定影響的聯(lián)合方法，該法利用時(shí)程法和擬靜力法的特點(diǎn)，綜合考慮了爆破地震波傳播過(guò)程中的衰減頻譜、結(jié)構(gòu)特性及相位差等因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響；劉建軍等針對(duì)以地震波作用中最后時(shí)刻或加速度值最大時(shí)刻的安全系數(shù)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，通過(guò)強(qiáng)度折減法，借助數(shù)值計(jì)算獲得了地震載荷作用下安全系數(shù)時(shí)程曲線。
3 滑塊位移法
滑塊分析方法來(lái)源于Newmark研究堤壩穩(wěn)定性時(shí)提出的有限動(dòng)位移法，Newmark認(rèn)為堤壩的穩(wěn)定性與否取決于振動(dòng)時(shí)引起的變形，而不是最小穩(wěn)定性系數(shù)，后Kramer對(duì)Newmark滑塊位移進(jìn)行了修正，同時(shí)考慮了永久位移和巖土體結(jié)構(gòu)面的動(dòng)力響應(yīng)，發(fā)展了Newmark滑塊位移法；M K Yegian較早地將概率的方法引入壩坡的動(dòng)力分析，提出了用概率的方法分析壩坡的風(fēng)險(xiǎn)性和估算邊坡在地震作用下的永久位移；同時(shí)Ling H I將此方法應(yīng)用于多項(xiàng)工程，取得了一定的成效。國(guó)內(nèi)王思敬將此思想應(yīng)用于邊坡動(dòng)穩(wěn)定性分析，提出了滑塊分析法，此法在工程中得到了廣泛的應(yīng)用，具有較高的工程價(jià)值；李等基于摩擦滑移結(jié)構(gòu)的抗震機(jī)制，在動(dòng)力響應(yīng)分析中考慮塑性滑動(dòng)位移與加速度的響應(yīng)之間的關(guān)聯(lián)性，利用Newmark滑塊位移法得到每個(gè)時(shí)刻滑動(dòng)位移增量以及累積滑動(dòng)位移。
4 數(shù)值模擬方法
對(duì)邊坡的動(dòng)穩(wěn)定性分析常用的數(shù)值模擬法有有限元法、離散元法和快速拉格朗日法。如Ganesh W.Rathod對(duì)Chenab河鐵路大橋修建過(guò)程中出現(xiàn)的高359m的巖質(zhì)邊坡進(jìn)行了動(dòng)靜態(tài)的離散元分析，較好的反應(yīng)了巖質(zhì)邊坡的動(dòng)態(tài)特性；Seed等在1971年San Fernando大巴失穩(wěn)分析時(shí)，根據(jù)線性和等效線性化的分析結(jié)果提出了應(yīng)變趨勢(shì)法；Finn等發(fā)展了二維非線性非彈性的動(dòng)力有限元程序―TARA，并用其急速那壩坡的永久位移，開(kāi)創(chuàng)了用非線性非彈性動(dòng)力有限元計(jì)算邊坡永久位移的先河；何理等采用動(dòng)力有限元軟件對(duì)大冶鐵礦區(qū)巖質(zhì)邊坡危險(xiǎn)滑動(dòng)面節(jié)點(diǎn)動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，并與相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的靜應(yīng)力疊加，通過(guò)穩(wěn)定性系數(shù)公式計(jì)算出邊坡滑體各時(shí)刻的穩(wěn)定系數(shù)，得出邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性時(shí)程曲線；張建海等提出采用彈簧元計(jì)算邊坡、壩基、壩肩等結(jié)構(gòu)物在地震作用下的動(dòng)安全系數(shù)，該方法給出的安全系數(shù)是隨地震動(dòng)作用而發(fā)生波動(dòng)，從而更深刻地反映了動(dòng)力現(xiàn)象本質(zhì)。薄景山等將土邊坡動(dòng)應(yīng)力作用下的應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)化為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力的疊加，采用時(shí)域集中質(zhì)量的顯式波動(dòng)有限元，結(jié)合多次透射公式，來(lái)分析地震過(guò)程的動(dòng)位移場(chǎng)、動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)及穩(wěn)定性系數(shù)的波動(dòng)方程。隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，此法還有待深入的研究。
5 結(jié)論
（1）穩(wěn)定性分析方法目前有擬靜力法、滑塊位移法和數(shù)值分析法，這三種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于實(shí)際工程，此三種方法處擬靜力法在規(guī)范中有提出外其他兩種方法都沒(méi)有工程實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用，因此缺乏實(shí)際工程數(shù)據(jù)及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，因此，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)工程條件對(duì)此三種方法實(shí)時(shí)選用，并做比較，從工程實(shí)踐中對(duì)這三種方法進(jìn)行優(yōu)化。
（2）目前的地震波衰減公式是經(jīng)驗(yàn)型、半經(jīng)驗(yàn)型的，由于地質(zhì)條件得復(fù)雜性，難以從理論上完全推倒合適的衰減公式，對(duì)于地震波衰減公式得應(yīng)用，應(yīng)與爆破振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)密切切合，做到與實(shí)際相符。
（3）爆破振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)機(jī)制研究極不成熟，目前只局限于數(shù)值分析，數(shù)值分析的數(shù)據(jù)來(lái)源以及工程地質(zhì)因素分析不完全，造成模擬結(jié)果與工程實(shí)際相差較大，因此在數(shù)值模擬分析時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮邊坡多種因素。
（4）目前的滑坡動(dòng)穩(wěn)定性檢測(cè)數(shù)據(jù)只局限于局部地震檢測(cè)或小范圍爆破試驗(yàn)檢測(cè)，無(wú)區(qū)域性的振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，因此對(duì)區(qū)域性的工程建設(shè)檢測(cè)數(shù)據(jù)缺乏指導(dǎo)意義，因此大范圍區(qū)域性地震檢測(cè)數(shù)據(jù)的獲取顯得尤為重要。
參考文獻(xiàn)：
[1] Ling H I， Leshchinsky D， Mohri Y. Soil slopes under combined horizontal and vertical seismic accelerations[J].Earthquake Engineering and structural Dynamic，1997，26（2）：1231-1241.
[2] P.K. Singh. Blast vibration damage to underground coal mines from Adjcent open-pit blasting[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Science，2002，18（39）：959-973.
