基于FEM的岩质高边坡稳定分析

基于有限单元法(FEM),提出一套较为系统、完善的边坡稳定性分析系统及评价体系,并应用于藏区某水电站坝肩边坡稳定分析中,结果表明,天然边坡各工况安全系数符合边坡稳定状态;加固措施减小了开挖边坡结构面的屈服,提高了边坡的安全储备能力,各工况边坡安全系数满足要求;基于FEM的计算方法考虑了边坡变形协调,计算的安全系数较刚体极限平衡法(RLEM)大。

基于Dijkstra算法的边坡极限平衡有限元分析

基于有限元计算结果,将边坡稳定性问题转化为图论中寻找最短路问题。通过引入图论中解决最短路问题的Dijkstra算法到搜索边坡最危险滑动面及其安全系数中去,对Dijkstra算法作了一定的改进,建立了一种新的边坡稳定性分析方法——基于Dijkstra算法的极限平衡有限元方法。通过一算例对该法进行验证,计算得的安全系数和危险滑动面位置与推荐答案基本一致,说明该方法应用于边坡工程的可行性。将该方法应用于糯扎渡水电站右岸泄洪洞出口边坡的稳定性分析,与极限平衡法和强度折减法作了比较。研究表明,该方法计算得到的安全系数介于极限平衡法和强度折减法之间;危险滑动面位置与这两种方法计算得到的危险滑动面位置基本一致,该方法应用于复杂岩体边坡的稳定性分析可行。最后,对于逆坡向发展的滑动面,以洛古水电站右岸边坡的稳定性分析为实例,研究了逆坡向发展的滑动面滑动力计算方法;比较分析3DEC和该方法的计算结果,说明该方法适用于逆坡向发展的滑动面的稳定性分析。

拱坝坝肩抗震稳定分析

高拱坝坝肩抗震稳定分析是建于地震高烈度区的高拱坝抗震设计的关键课题之一 .本文将传统的用于块体稳定分析的刚体极限平衡方法和有限元计算分析相结合 ,求解拱坝坝肩抗震稳定问题 .具体作法是 :有限元网格剖分时 ,尽可能布置有限元节点于拱坝坝肩的可能滑动块体表面 .完成有限元静动力分析后 ,将块体表面各节点的静动应力进行积分 ,求出块体拱推力、作用于块体上的地震荷载等 ,然后由刚体极限平衡法求拱坝坝肩抗震稳定安全系数 .上述方法的特点是能充分利用有限元和刚体极限平衡两种分析方法的优点 ,可以提供安全系数时程曲线 ,安全系数的定义与现行规范一致 。

边坡稳定的三维极限平衡分析法

提出一种边坡稳定分析的三维极限平衡法 ,用其对小湾左岸坝前堆积体边坡进行稳定性分析 ,所得结论与离心模型试验及三维非线性有限元计算结果基本吻合。由于该法需要较少的试验参数 ,适用于大面积复杂地形地质条件上的边坡稳定分析 ,全部计算过程可以编程进行 ,故有很好的应用价值。

有限元稳定分析法在确定土体结构极限承载力中的应用

本文引入有限元稳定分析法来求解土体结构的极限承载力。在有限元应力应变分析的基础上,通过搜索临界滑动面并增大外荷载使临界滑动面安全系数为1.0来确定极限承载力,并指出由此得到的极限承载力是土体结构沿临界滑动面整体达到极限平衡时的真正承载力。算例表明此法可行,同时将该方法推广到求解边坡极限承载力和地基承载力。文中还研究了边坡极限承载力同自重和坡角的关系。与各传统地基承载力公式比较发现,在土体内摩擦角比较大时,经验公式均低估了地基承载力。最后分析了计算参数变化对地基承载力的影响。

节段施工桥梁的徐变变形及内力重分布研究

以佛开九江大桥和太平大桥为工程背景 ,提出了配筋构件徐变导致的变形及内力重分布计算的极限平衡法思想 ,并结合杆系结构徐变作用的初应变法及有限元理论 ,分析这类结构从开始建造到合拢以后几年内徐变变形和内力变化规律。

极限平衡有限元在边坡稳定性分析中的应用

以数值计算所得的应力场为基础进行边坡极限平衡有限元稳定性分析,弥补了滑体条间应力假设的不足,克服了刚体极限平衡分析不满足应力变形协调原理的缺陷。算例分析表明,极限平衡有限元法计算耗时短,且与刚体极限平衡法计算结果一致。该方法可有效地确定出边坡最危险滑面位置及安全系数,可用于复杂应力状态下的边坡稳定性分析与评价。

西藏山南地区泽曲公路罗木得滑坡稳定性分析

介绍了西藏山南地区泽曲公路罗木得滑坡工程地质概况 ,并进行了成因机制分析 ,认为罗木得滑坡的形成和发展是各种自然地理、地质条件和人为因素综合作用的结果。运用极限平衡法和有限元法对该滑坡的稳定性进行了综合分析和评价 ,并分析了水、地震力对滑坡稳定性的影响。最后建议采取确保该滑坡稳定性的工程措施。

广州飞碟训练中心高边坡稳定性分析

以广州飞碟训练中心人工高边坡工程为背景,讨论了人工高边坡设计中的若干关键技术问题,介绍了边坡设计方案。基于相同物理模型和边界条件,先后运用不同极限平衡理论分析该高边坡稳定性,分析了不同极限平衡法计算结果的差异和原因,以及极限平衡法在边坡计算中的限制。运用有限元强度折减法进行相同条件下的计算,并对不考虑锚索加固和考虑锚索加固的边坡计算结果进行比较,分析边坡变形特征和破坏机制,指出有限元折减强度法的优势。

重庆某厂区边坡工程稳定性分析与综合治理

某厂厂房基础场平开挖后,灰岩顺层岩坡坡脚被切削,3条泥化夹层相继沿边坡出露,夹层上覆岩体极有可能沿夹层下滑。通过运用极限平衡法和弹塑性有限元法对边坡治理前后进行了稳定分析,经多方案优化对比,在工程治理中,采用了阻滑键、预应力锚索、预应力锚杆、挂网锚喷和SNS拦石网等现代滑坡治理技术,从表观和深层监测资料看,分析方法正确,工程治理措施可靠有效,边坡处于稳定状态。

2009年兰州市九州石峡口滑坡成因及其西侧高边坡稳定性研究

2009年5月16日兰州市九州石峡口小区西侧山体发生滑坡灾害,造成重大生命和财产损失。本文对石峡口滑坡的特征和成因进行了系统研究,认为滑坡区高陡的地形、不合理的绿化灌溉和不良的岩土体工程地质性质是诱发该滑坡的主要因素。在分析石峡口滑坡成因的基础上对与该滑坡相邻的西侧高边坡进行了稳定性研究,采用有限元强度折减法计算出潜在滑面的位置和稳定系数,并和极限平衡法计算结果做比较,结果表明有限元强度折减法与传统极限平衡法计算的稳定性系数很接近,增强了计算结果的可靠性。

基于拟静力法的边坡地震稳定性分析

结合工程实例,将拟静力法中的极限平衡法和有限元强度折减法应用于地震边坡稳定性的分析,探讨了该方法的计算原理、屈服准则等.在采用极限平衡法和有限元强度折减法求得地震边坡安全系数的基础上,对边坡的安全稳定性进行了评价,同时对这两种方法所得的安全系数进行对比.计算结果表明:拟静力法应用于地震边坡稳定性分析是可行的.

某水电站左岸B_(20)崩塌堆积体稳定性研究

对金沙江某水电站左岸B20崩塌堆积体处的工程地质条件进行分析,并对下部凝灰岩夹层的分布形式及特点进行重点研究,提出B20崩塌堆积体可能的滑移方式,运用有限元方法和极限平衡理论方法对其在不同可能工况下的稳定性进行分析。有限元计算结果表明,B20崩塌堆积体沿基岩和崩塌堆积体接触面上的滑动面组合形式的安全系数能够满足工程要求;地震作用对崩塌堆积体的影响较大,但引起边坡失稳的可能性小。采用极限平衡方法计算了不同工况下B20崩塌堆积体沿崩塌体内部产生局部圆弧滑动的可能性,计算结果表明各工况的安全系数均能满足工程安全的需要。根据综合分析结果,提出B20崩塌堆积体处理建议。

联合运用改进的极限平衡法和动态规划法分析边坡稳定性

为了解决边坡关键滑动面全局优化处理问题,将动态规划理论引入基于有限元的改进极限平衡法。与工程上被广泛认可的一般极限平衡法比较表明,本文提出的方法可以获得更好的近似解甚至是整体最优解,关键滑动面更符合工程实际,有效地克服了传统边坡稳定分析方法的不足;与目前国内外同类方法相比具有明显的优越性,丰富了边坡稳定分析和确定关键滑动面的方法和理论。

边坡稳定有限元强度折减法与极限平衡法对比

通过算例对有限元强度折减法和极限平衡法在边坡稳定性分析中的性能进行了比较,结果表明:有限元计算网格尺寸可选取最大计算长度的3%～5%;极限平衡法较有限元强度折减法计算耗时少;极限平衡法计算结果均落在有限元强度折减法所得贯通塑性区之内,简布法所得滑动面较之Spencer法的结果偏下。

有限元法在临水边坡设计中的应用

近年来临水边坡工程越来越多,比如河岸、水库库岸、湖岸等,且这些工程往往结合坡顶房建项目,因此在这些临水边坡设计中不仅要保证边坡安全系数达到规范要求,还要对边坡的沉降、位移值有一个预估,以保证坡顶建筑物的安全。本文结合实际工程,采用MIDAS/GTS有限元软件分析了临水边坡在不利工况下加固前后的安全系数及位移值,并与极限平衡稳定算法的结果进行对比,较好地满足了该类实际工程对沉降及位移需要提前预判的要求,对类似工程的设计具有一定的借鉴意义。

四川巴中市南龛斜坡变形破坏机制分析与稳定性评价

在研究南龛斜坡自然地质环境条件、岩土物理力学参数以及现场勘探测试的基础上 ,采用地质分析、半定量的弹塑性有限元分析、定量的极限平衡法分析、因素敏感性分析以及可靠性分析等方法 ,分析了斜坡的成因机制和稳定性 ,并计算了其破坏概率。作者们认为该斜坡变形破坏的地质力学模式为溜滑 -蠕滑 -拉裂型 ;坡面上雨水入渗是斜坡溜滑、蠕滑、拉裂变形破坏的主导诱发因素。计算结果表明就整体而言 ,斜坡无论在天然和饱水状态都处于基本稳定状态 ,宏观上斜坡还不具备大规模滑动的条件 ;但在饱水状态下 。

基于ZSOIL强度折减法的边坡稳定性分析

针对山西某高填土边坡稳定性进行分析,利用ZSOIL有限元软件,基于强度折减法对该场地高填土边坡4个典型剖面进行稳定性计算,并与传统极限平衡法计算结果进行对比分析。结果表明:有限元软件作为边坡稳定性分析的辅助工具,可有效提高边坡稳定性分析结果的可靠性,特别适用于难以确定滑裂面形状和位置的边坡,基于有限元的边坡稳定性计算结果与传统极限平衡法相差不大,两种方法得到的滑裂面的形状和位置基本吻合,利用该软件进行高填土边坡稳定性分析是可靠的.

红砂岩高陡岩质边坡稳定性分析及治理

充分利用边坡失稳前自身抗滑能力进行高陡边坡治理,结合工程实例,提出了主动性公路边坡治理的思路。分别利用极限平衡法和有限元数值法,综合考虑了两种方法的优缺点,对红砂岩高陡边坡进行了全面的稳定性分析,并针对性地提出了经济合理的治理方案。

基于GIS的滑坡地质灾害预警预测系统研究

应用地理信息系统(Geographical Information System,GIS)技术在对某滑坡地质灾害进行现场调查统计的基础上,应用刚体极限平衡分析法(SARMA)及有限元法(FEM)对该滑坡的稳定性进行了分析研究;采用灰色系统理论方法对滑坡的发生趋势进行了预测,开发研制了基于GIS的滑坡地质灾害预警预测系统.系统运行结果表明:该滑坡的稳定性较好,水对该滑坡体稳定性影响较大;开发完成的滑坡地质灾害预警预测系统实现了地质灾害有关数据的统一管理和预测;构建完成的滑坡地质灾害三维模型能够准确地反映灾害发生地的地质地貌情况;该系统为实现地质灾害网络地理信息系统(Web GIS)进行资源共享打下了坚实的基础.