基坑土钉支护安全系数的强度参数折减有限元方法

针对基坑土钉支护讨论其安全系数的强度参数折减有限元计算方法,包括土钉支护体系的三维有限元模型、安全系数的折减强度参数计算、极限状态的确定以及极限状态下的计算方法等。按所建议方法,编制了三维有限元计算程序,并给出算例,展示了所建议计算模型和方法的有效可靠性。此外,还对有限元方法计算的安全系数与现行土钉支护规程建议公式所计算安全系系数的可比性进行了讨论。

在边坡局部失稳中传递系数法与强度折减法的计算比较

在考虑非饱和基质吸力条件下,基于传递系数法的计算原理,开发了可考虑基质吸力的传递系数法相关计算程序,并且针对下土地岭边坡进行了稳定性分析,同时与强度折减有限元计算结果进行了比较研究。对于具有滑带、坡体狭长不规则等特点的下土地岭边坡,可能存在局部滑动先于沿整体滑带滑动的失稳情况。研究结果表明,考虑基质吸力逐步减弱直至丧失的过程中,传递系数法与强度折减有限元法均可在一定程度上反映非饱和土边坡的安全系数降低的现象,但传递系数法在分析边坡的局部滑动问题中具有明显的局限性,而强度折减有限元法则可以通过计算的位移增量云图和等值线确定潜在的局部滑动面。

有限元强度折减系数法在北门沟坡滑坡稳定性评价中的应用

利用有限元强度折减系数法求得的滑坡安全稳定性系数进行北门沟滑坡稳定性评价。通过强度折减,当滑坡达到不稳定状态时,有限元计算不再收敛,此时的折减系数就是滑坡的安全稳定性系数。经计算,可以得到滑坡体破坏形式和破坏扩张趋势,有助于对滑体破坏机制的理解。计算表明,有限元强度折减法与传统刚体极限平衡法计算的稳定性系数很接近,这为滑坡稳定性评价提供了另一条途径。

基于DDA的强度折减法求土坡安全系数

介绍了非连续变形分析(DDA)方法和强度折减法的基本理论,提出了基于DDA的强度折减法求土坡安全系数的方法。分析了在计算连续介质时块体的划分方法,提出应预先根据费伦纽斯经验方法假定土坡潜在滑动面的位置和形状,依据强度折减法,分别求出各条滑动面在失稳破坏时的折减系数,即为此条滑动面的安全系数。然后绘曲线找出最小值,即为土坡的稳定安全系数。提出了DDA法判定土坡失稳破坏的标准,通过算例证明了此法在计算土坡稳定安全系数时的可行性,所得到的安全系数较其他几种方法偏小。

基于屈服接近度概念的尾矿坝静力稳定性分析及其与强度折减系数法的对比

建立了能考虑塑性变形、温度、饱和度和孔隙比等对材料特性影响、土-水特性曲线并采用扩展的Mo-hr-Coulomb屈服准则、以屈服接近度为安全指标的尾矿坝流固耦合有限元分析模型.分别运用上述方法和强度折减系数法对龙都尾矿坝干滩面为100 m时的饱和-非饱和渗流场和变形场的耦合响应特性进行了模拟,比较表明两者的结论吻合.但本文所采用的方法仅需一次计算就能获得坝体变形、浸润线等重要指标,以及考虑各种影响因素的屈服接近度分布,据此可直观全面地了解不同工况下坝体安全的全场信息,同时大大简化了分析过程和减少了计算工作量和人为因素的影响,有利于对尾矿坝的稳定性进行客观的评价.

基于动态强度双折减系数法的滑坡灾变过程模拟

为了模拟滑坡的灾变过程,提出了动态强度双折减系数法,实现了对滑坡折减系数的合理分布,通过对李家湾滑坡灾变过程的模拟,分析了各个位移分量变化趋势。结果表明,位移突变以破积土前缘最为突出,依据应变累积速率的不同,可以将整个灾变过程划分为稳定状态、欠稳定状态和失稳状态。通过失稳判别和双折减系数的处理,对李家湾滑坡进行了稳定性评价。结果表明,动态强度双折减系数法评价滑坡稳定性偏于安全,经过处理得到的滑坡综合安全储备都要小于整体强度折减法的结果,但两者的结果相近,说明动态双折减系数折减在用于滑坡的灾变过程模拟和稳定性评价都是合理的。

抗剪强度折减系数法在求解复合土钉支护的稳定系数中的应用

用抗剪强度折减系数法计算复合土针支护的稳定系数,与传统计算方法相比减少了很多假设,稳定系数的概念更加明确。该方法的计算结果与复合土钉支护实际破坏形态非常吻合,与传统计算方法的结果相差不大。

强度折减方法中对各材料参数调整的探讨

强度折减方法是目前求解坝基抗滑稳定安全系数的常用方法。但在有限元计算中一般只对强度参数c,φ进行折减,没有考虑E,v的变化。怎样进行相应调整及是否需要做调整是一个悬而未决的问题。推导了应用不同屈服准则对应的各种材料参数之间应满足的关系,并针对某重力坝,利用ANSYS对材料E,v参数做调整及不做调整两种情况进行计算对比,为工程应用提供一定的参考。

基于有限元强度折减系数法岩土边坡稳定性分析与抗滑桩设计

基于有限元强度折减系数法原理,应用具有折减分析功能的ANSYS软件,以暴雨工况为最不利控制工况,采用平面应变条件下Drucker-Prage关联流动屈服准则(DP4)和边坡失稳破坏综合判据,分别对龙胜县城桑江北区不稳定高切边坡自然状态和削坡及抗滑桩加固状态进行了强度折减数值模拟。确定了这2种状态边坡最危险滑动面位置、形状并给出了极限状态坡体强度储备安全系数,通过所建桩-土共同作用连续介质模型及ANSYS后处理路径分析功能,求得极限状态滑坡设计推力和桩身内力及其分布,且将该法分析结果与传统分析方法作对比,发现误差很小且该法更接近边坡实际情况。综合分析表明,该法在岩土边坡滑坡灾害防治方面是可行且有效的新途径,有其自身的优越性和广阔的发展前景。

强度折减系数法在学堂湾滑坡稳定性评价中的应用

基于强度折减系数的有限单元法不但满足力的平衡条件,而且考虑了材料的应力应变关系,使得计算结果更加精确合理。本文采用非线性有限元强度折减法对三峡库区三期地质灾害防治工程应急抢险紧急实施项目———学堂湾滑坡进行稳定性评价研究。研究结果表明,与传统刚体极限平衡法相比,该方法能够更有效地描述边坡破坏模式,而且通过研究边坡稳定分析所计算的安全系数以及通过最大剪切变形率的相关等值线可以查看破坏形态,更有助于理解滑体破坏机制。有限元强度折减系数法为滑坡稳定性评价提供了一条更为有效的途径。

基于双折减系数法的重力坝抗滑稳定性研究

鉴于岩土体失稳破坏过程中粘聚力和内摩擦角发挥的作用并不相同,采用同一折减系数并不能真实反映出重力坝滑动直至失稳的破坏过程。以我国西南某重力坝为研究对象建立坝体-地基三维仿真模型,基于对粘聚力和内摩擦角采用不同折减系数的双折减系数法研究该重力坝在设计地震作用下的抗滑稳定性问题。结果表明:等比例强度折减法计算结果夸大了重力坝的抗滑安全裕度;采用双折减系数法分析重力坝在地震作用下的抗滑稳定性是可行的,且能更加真实地反映出重力坝在滑动失稳过程中粘聚力和内摩擦角各自的安全储备。

双参数强度折减法研究中存在的问题分析

针对目前双参数强度折减法研究中的问题,在分析传统强度折减法原理的基础上,总结双参数强度折减法存在的问题。通过对强度折减本质的讨论,分析目前双参数强度折减法研究中折减路径、综合稳定性系数、结果验证三方面的问题。分析表明:基于强度储备的强度折减法,强度折减法的本质是对抗剪强度τf进行折减;双参数强度折减法对折减路径的选择上不具有普遍适用性,且改变了边坡原有抗剪强度参数;综合稳定性系数的确定缺乏理论证明,无明确的物理意义,且其结果不适用于非均质边坡;双参数强度折减法的计算偏离了边坡稳定性分析的实质,使得数值计算的结果失真。

有限元强度折减系数法在土质边坡的应用

针对实际公路工程中边坡设计安全问题,提出采用有限元强度折减系数法,研究高速公路高边坡在不同的折减强度下的安全性,并采用瑞典条分法验证其结构的可靠性。结果表明,有限元强度折减系数法与计算机可视化技术结合可以更加直观地反映边坡的滑动面及稳定系数;采用传统分析方法与有限元强度折减系数法所得的滑动面相似,但有限元强度折减系数法更为精准;采用有限元强度折减系数法计算得到的稳定系数高于传统计算结果的3.35%,说明强度折减系数法在土质边坡稳定性分析中具有较高的可靠性及精确性。

抗剪强度折减系数法在基坑土钉墙稳定性分析中的应用研究

深基坑土钉墙支护结构由于其经济可靠且施工快速简便,已在许多国家得到迅速的发展和应用,但由于土钉墙支护基坑边坡稳定性分析中土体计算参数的难以确定,常常误导土钉设计,造成众多基坑土钉墙事故的发生。笔者根据抗剪强度折减系数理论,并结合FLAC3D三维动态仿真模拟,分析了基坑土钉墙在开挖与支护作用下的应力场与位移场分布形态特征,据此得出其发生扰动后的综合强度参数,以此综合强度参数计算基坑坡体的安全系数,为基坑土钉墙稳定性分析提供了有效途径。

基于抗剪强度折减系数法的某露天铀矿边坡角优化研究

以某铀矿为工程背景,基于抗剪强度折减系数法,采用FLAC 3D数值计算软件建立了不同边坡角度的边坡数值计算模型,分析了边坡角度对铀矿边坡稳定性的影响,重点研究了边坡滑移面位置、边坡水平位移和安全系数的变化规律。研究结果表明:边坡呈现从坡顶至坡底的圆弧形滑动,最大水平位移为11.5 cm;随着边坡角的增加,安全系数呈现近似线性减小的变化趋势,边坡角从35°增加至40°时,边坡安全系数由1.37减小至1.22,降幅为10.9%。

有限元强度折减系数法在某道路高边坡稳定性评价中的应用

文章采用大型有限元分析软件midas/gts,对某道路边坡施工过程中的受力和变形进行了分析,结合有限元强度折减系数法对该高边坡的稳定性进行评价,得出该边坡在静力作用下,安全系数满足规范要求。

基于强度折减动力分析法的岩体边坡稳定性分析

针对在强度折减动力分析法中折减系数与关键点位移关系曲线拐点不易判断的问题,采用强度折减法将边坡岩土体的内聚力、内摩擦角、抗拉强度折减后,利用数值分析软件进行静动力计算,以边坡潜在滑动体关键点位移时程曲线和折减系数与关键点位移关系曲线判断出折减系数的范围,通过分析绘制在同一坐标系下不同折减系数时潜在滑动体关键点位移时程曲线的变化趋势,较为准确地确定拐点及其相应的稳定安全系数,并以浩口水电站厂房后缘边坡为例,通过对其进行动力稳定性分析,验证了所提方法的可行性和合理性。

多支撑挡墙边坡稳定性的强度参数折减有限元分析

探讨了强度参数折减二维有限元方法在深基坑工程中具多支撑挡土结构边坡稳定性分析中的应用。分析了挡土结构不同嵌固深度和支点条件对稳定性的影响,并与简单圆弧滑动条分法和毕肖普法计算结果进行了对比。研究表明,支点条件和桩墙嵌固深度对支护边坡稳定性有着同样重要的影响,证实了强度参数折减有限元法的合理有效性,且该方法能方便合理地考虑支点条件和桩墙嵌固深度对支护边坡稳定性的影响,为支点设定和桩墙嵌固深度的确定提供了合理依据。

基于强度折减动力分析法的围岩稳定性研究

为获得隧道爆破开挖后围岩的稳定性及临界失稳破坏形态,文章以兴泉铁路金井隧道为工程依托,采用强度折减动力分析法原理,结合特征点位移是否突变、塑性区是否贯通、计算是否收敛这三种动力失稳判据,对隧道掌子面围岩进行动力安全系数分析,研究在不同开挖方法、不同开挖进尺、不同围岩等级下爆破对隧道整体安全系数的影响。研究结果表明:全断面爆破开挖的安全系数约为上下台阶开挖的0.96倍;开挖进尺越小,整体安全系数越大;围岩等级越高,爆破开挖下隧道掌子面围岩的稳定性越好;隧道爆破后毛洞安全系数均大于1.30。为了使隧道爆破开挖后围岩更加安全稳定,可以选取上下台阶爆破方法和减小开挖进尺的手段。

对“基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法及应用”的讨论

1引言 贵刊2010年第7期刊登了题为＂基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法及应用＂的文章（以下称为原文）,原文通过累次折减重叠顶板强度折减系数F,由顶板的跨度、厚度及顶板岩石力学参数算得顶板中点竖向位移δ，得到重叠顶板中点位移序列曲线I（见图1），这里将其记为δ1（F）。