容重增加法在边坡稳定性分析中的应用

通过逐步增加容重的方法使边坡达到极限平衡状态,基于D-P准则,采用关联流动法则,用非线性有限元法进行数值模拟.将坡顶水平位移随容重增加系数的变化关系曲线上位移陡然增大作为边破的破坏标准,用一个区间描述边坡稳定安全系数.该法无须事先对滑动面的位置和形状作出任何假定,能够考虑土体的材料非线性和几何非线性,有助于了解边坡的破坏机理.同时由于用一个区间描述边坡稳定安全系数,避免了数值计算中真实安全系数的丢失.算例分析表明,用容重增加法得到的安全系数与传统方法相近,并建议安全系数区间的长度取为0.03.

基于强度折减和容重增加法的三维边坡稳定性分析

利用以变形变化趋势为边坡破坏判别标准的强度折减法和容重增加法,对某水电站高边坡进行了三维稳定分析,得到了三维最危险潜在滑动块体及相应的安全系数。同时与广义楔形体法二维计算结果进行了比较。计算结果表明,以边坡变形变化趋势为破坏判别标准,基于强度折减法和容重增加法的三维边坡稳定分析是合理可行的。

改进的容重增加法原理及离心模型试验数值模拟

容重增加法作为一种边坡稳定分析方法本身具有一定的缺陷,计算结果常常偏差较大,甚至可能无法得出结果。针对容重增加法的缺陷,定量分析了容重增加法的误差来源,并通过公式推导对改进容重增加法的原理进行了分析。针对改进的容重增加法,设计了不同参数的边坡模型,将容重增加法、强度折减法与改进的容重增加法进行对比分析,研究改进方法的改进效果。然后,利用ACADS边坡稳定分析例题,验证了改进方法在非均质边坡中的应用效果。最后,将改进前后的容重增加法运用到土工离心模型试验的结果分析中,并将试验结果与模拟结果进行对比分析,验证了用改进的容重增加法分析离心模型试验结果的可行性。本文的研究为容重增加法改进方法的应用提供了理论依据,并为土工离心模型试验的相关分析提供了参考。

基于容重增加与强度折减法的边坡稳定性对比分析

为了研究容重增加法在边坡稳定分析中的适用性及计算精度,针对一算例边坡采用非线性的有限元法进行数值模拟。基于ANSYS分析软件自带的外接圆D-P准则和非关联的流动法则,以坡顶水平位移的突变和等效塑性应变区域的贯通作为边坡失稳判据,运用容重增加法求出稳定安全系数。然后利用安全系数转换公式计算出不同D-P准则下的安全系数,将其与强度折减法和极限平衡法计算结果进行比较,发现容重增加法较极限平衡法和强度折减法计算结果偏大。在此基础上对影响计算精度的坡比、黏聚力、内摩擦角、计算网格大小等因素进行了敏感性分析。结果表明:各因素对容重增加法的计算精度影响均大于强度折减法。当抗剪强度指标较小而坡度较陡时,容重增加法计算结果较为可靠。相比较而言,强度折减法计算结果合理实用,而容重增加法的应用存在一定的局限性。

容重增加法分析边坡稳定性的研究

考虑岩土变形的影响,岩土体的本构关系采用完全弹塑性模型,强度采用修正的Drucker-Prager屈服准则,以边坡最大水平位移增量与计算重力加速度增量之比达到极值作为边坡破坏的标准。文中对一工程边坡的稳定性进行了分析,并利用临界破坏状态时边坡的等效塑性应变图来确定潜在滑动面,为工程设计提供了依据。

基于容重增加法的FLAC3D软件在求解边坡稳定安全系数中的应用

利用容重增加法进行三维边坡的非线性稳定分析,通过FLAC3D软件,基于D-P准则,保持粘聚力c及内摩擦角φ不变,通过逐步增加土体重度的方法使土体达到临界状态。边坡的破坏往往伴随着很大的位移和塑性应变,因此采用坡顶水平位移在重度增加系数达到某一值发生突变作为边坡的破坏标准。不需要事先进行假定,得出的结果与强度折减法计算的结果非常接近。该方法可以很好地模拟土的破坏,对工程实践有一定的指导作用。

基于颗粒流的容重增加对边坡破坏模式影响研究

容重增加可以使边坡达到极限状态,并求得相应的安全系数。为了研究超载对边坡破坏模式的影响,利用颗粒流PFC2D建立了边坡初始模型。在此基础上,设计了容重单次和连续增加1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0倍两类计算方案。通过分析容重增加每个工况的坡面演替、监测点x方向速度变化曲线等计算结果,发现:对于碎石土边坡容重增加边坡往往发生浅表滑移,不平衡力较大,但是更容易达到新的稳定状态。容重增加对坡面形态改变存在临界稳定坡角,达到稳定坡角后再增加容重边坡也不会发生破坏。

基于容重增加法和超载法在边坡稳定性评价中的应用

容重增加法和超载法的原理是保持粘聚力c及内摩擦角不变,通过逐步增加土体重度的方法使土体达到临界状态。采用超载法进行稳定性计算时,由于允许条块间出现拉应力,导致其计算的稳定系数偏大,由此带来安全隐患,用有限元容重增加法数值模拟的结果验证了这一点,并提出了改进方法。

基于修正容重增加法的加筋土挡墙稳定性分析

在分析容重增加法基本原理和缺陷的基础上,提出容重增加法用于加筋土挡墙稳定性分析时的修正方法,给出容重增加法在FLAC3D中的实现步骤,并进行实例分析。研究结果表明:岩土体容重的增加会导致岩土体力抗剪强度的增大和筋材的抗拔力增加,其应用于加筋土挡墙稳定性分析时应进行必要的修正,证明提出的修正方法是可行且高效的。

加筋土挡墙稳定性分析的强度折减法与容重增加法比较

本文通过工程实例对比分析,强度折减法和容重增加法用于加筋土挡墙稳定性计算时获得的安全系数和挡墙潜在滑裂面位置基本相同;后者得到筋材拉应力、筋土界面耦合应力较前者大,发生界面屈服的范围也较前者大。

考虑软弱夹层中岩土体应变软化特性的矿山边坡变形体渐进破坏分析

为明确软弱夹层中岩土体应变软化特性对矿山边坡变形体稳定性的影响,基于线性应变软化M-C模型,提出了容重增加法分析矿山边坡变形体渐进破坏的方法。以四川某石灰石矿区高边坡平台变形体稳定性分析为研究对象,选取两个典型的工程地质剖面建立矿山边坡稳定性FLAC数值计算模型,分析了软弱夹层含水量对矿山边坡变形体稳定性的影响规律,并与极限平衡法进行对比,验证容重增加法计算边坡安全系数的有效性和优越性,最后以剪应变增量为变化指标,描述了矿山边坡变形体渐进破坏的全过程。结果表明:①软弱夹层含水量增加,会增大边坡失稳的风险,同时其应变软化特性对边坡安全系数的影响更显著;②容重增加法初始状态下的边坡安全系数与极限平衡法峰值状态下的边坡安全系数计算值相当,极限平衡法采用残余强度指标计算得到的边坡稳定性结果偏于保守,建议采用容重增加法稳定状态下边坡稳定性的计算结果评价边坡变形体的稳定性;③随着计算时步的不断增加,基于线性应变软化M-C模型的容重增加法,可以全面、直观地描述矿山边坡变形体渐进破坏的全过程,可为矿山边坡安全评估提供依据。

有限元极限分析法的进展及在隧道工程中的应用探讨

介绍有限元极限分析法的发展历程及目前的最新进展。分析强度折减法在强度折减过程中、容重增加法在容重增加过程中滑坡屈服面的变化过程,对这2种有限元极限分析方法的适用范围进行解释和说明。重点介绍一种改进的强度折减法—拉剪强度同步折减的强度折减法,通过分析指出这种改进的强度折减法适宜计算隧道的安全系数大小,并对该法在隧道工程中的应用前景进行展望。

基于ABAQUS的边坡稳定性分析

以西部某铁矿区域内一边坡作为研究对象,基于ABAQUS有限元软件,运用强度折减法、容重增加法对边坡的稳定性进行分析,计算出该边坡的安全系数;然后采用传统瑞典法和简化毕肖普法计算出该边坡的安全系数,将4个计算结果进行对比研究,以此来验证有限元模拟分析的准确性和可行性。

基于三维极限分析法的GIM和SRM边坡安全系数计算结果对比

基于三维牛角转动破坏模型的三维极限分析上限理论,建立了考虑坡顶倾角的边坡功率平衡方程,基于MATHEMATICA软件采用带有约束条件的穷举法优化求解了边坡安全系数最小值,在考虑参数c/γH、内摩擦角φ、坡顶倾角α和边坡倾角β的情况下,定量对比分析了强度折减法(SRM)和容重增加法(GIM)计算的边坡安全系数。结果表明,边坡安全系数等于1时,GIM和SRM计算结果接近且近似都等于1;边坡安全系数大于1时,GIM计算结果大于SRM;边坡安全系数小于1时,SRM计算结果大于GIM;边坡安全系数小于1.2以下的稳定边坡,GIM和SRM法计算结果无明显差异。

有限元极限分析法的适用性研究与应用

主要介绍有限元极限分析法的发展历程。分析了强度折减法在强度折减过程中、容重增加法在容重增加过程中屈服面的变化过程,对这两种有限元极限分析方法的适用范围进行了解释和说明。介绍了强度折减法的最新进展——拉剪强度同步折减的强度折减法,这种强度折减法能用于计算隧道的安全系数。从强度储备的角度对隧道安全系数进行了定义,并展望了安全系数在隧道工程中的应用前景。

关于粮仓丈量测重法中水分变化对增扣量的影响

粮仓内丈量测重法中计算增扣量时不应考虑粮食水分在安全水分范围内发生的细微变化,而在检斤出库时水分降低应增量,在安全水分以内增加则不应扣量,增加到超过安全水分部分应该计算扣量。