有限元强度折减法中边坡失稳判据研究

研究了应用有限元强度折减法分析边坡从稳定逐步发展到破坏过程中,土体水平位移和等效塑性剪应变随荷载增加的变化特征曲线经历的4个特征区段。发现以广义塑性应变或者等效塑性应变区从坡脚到坡顶贯通作为边坡失稳的判据不够充分,土体产生很大且无限的水平位移和塑性应变才是导致边坡失稳的根本原因。提出了以土体水平位移和等效塑性剪应变随荷载增加的变化曲线作为有限元强度折减法中边坡失稳的判据。

边坡稳定分析有限元强度折减法失稳判据探讨

有限元强度折减法目前广泛应用于复杂条件下边坡稳定安全度的求解,其边坡失稳判据主要有有限元计算不收敛、位移拐点及塑性区贯通等.相应存在的问题有:收敛性受非线性求解方法制约、位移曲线的拐点有时并不明确、在滑动面未知的情况下塑性区贯通判据难以准确把握临界点等.针对一经典边坡,讨论不同迭代算法的影响,提出边坡位移曲线的双拐点概念,从另一角度分析各判据,根据其特点建议联合采用位移出现拐点与塑性区全部贯通作为边坡失稳判据.

有限元强度折减法分析边坡的失稳判据研究

针对目前强度折减法所使用的三个失稳判据的不足,提出了以塑性应变的突变性作为失稳判据的方法,分析结果表明,该方法合理可行,为边坡的稳定性分析提出了新的失稳准则,从而促进边坡的稳定性研究。

弹塑性矩阵Dep的特性和有限元边坡稳定性分析中的极限状态标准

证明了关联流动条件下的弹塑性矩阵在硬化、理想塑性和软化情况下分别为正定、半正定(亏一秩)和不定矩阵,然后利用理想弹塑性矩阵的奇异性证明当边坡达到极限平衡状态时,坡内必存在一个由坡底贯通到坡顶的单元层,该单元层内的所有单元全都进入塑性状态,从而为利用等效塑性应变或塑性功的等值线图来判别边坡的极限状态找到了力学依据。还定性分析了利用有限元法在分析边坡问题时塑性区往往被夸大的本质原因,也给出了克服这一缺陷的技术性办法。

土质边坡渐进破坏过程的近似模拟

用有限元强度折减法对边坡进行计算,分析滑动面上典型位置单元应力状态变化规律,建立单元应力状态和边坡整体稳定性之间关系,提出单元失稳判据.将判据的有限元语句程序化,对天然边坡进行有限元强度折减计算,应用所提判据和程序对边坡渐进破坏过程进行有限元数值模拟,采用不同失稳判据和极限平衡法计算结果进行比较,验证了本文单元判据的合理性,本文判据能解释和模拟边坡的渐进破坏过程.将本文方法与位移突变判据结合使用,既能描述边坡渐进破坏,又便于工程中对边坡、基坑工程的安全性进行实时监测与反馈.