FLAC3D强度折减法在排土场边坡稳定性分析中的应用

将FLAC3D软件和强度折减法相结合,应用于露天矿排土场边坡的稳定性分析,采用位移突变判据和塑性区贯通判据来判断边坡是否发生失稳破坏,最后求出边坡的稳定性系数。用FLAC3D强度折减法计算边坡稳定系数比直接输入solve命令求解时速度快、更直观、更方便。

基于FLAC3D强度折减法边坡稳定分析判据比较

运用FLAC3D针对一典型边坡算例,分别用计算的收敛性、位移突变和塑性区的贯通性判据来计算得到安全系数,对这三种常用判据进行了分析比较,说明了它们的计算结果是合理的且相近。

基于FLAC3D强度折减法的边坡稳定性系数求解

本文将FLAC3D软件和强度折减法结合起来,把边坡最大不平衡力的不收敛性和塑性区的贯通作为判定边坡失稳的依据,采用"二分法"来求解某露天矿的边坡稳定性系数。结果表明:FLAC3D强度折减法不需要预先假设边坡滑动面的位置和形状,与采用FLAC3D自带的solve fos模块求解稳定性系数相比,其具有方便、快速、直观的优点。

基于FLAC^3D强度折减法滑坡三维稳定性研究--以三峡库区白果树古滑坡群为例

利用FLAC3D的内置fish语言基于强度折剪法对其进行了二次开发,编制了滑坡体安全系数计算程序。结合工程实例,将这种方法应用于已知滑动面条件下的滑坡稳定性分析中,得到滑坡体天然状况下的二维、三维安全系数,同时对内摩擦角和粘聚力参数进行了敏感性分析,对比并分析了传统极限平衡法和FLAC3D强度折减法的计算结果,得出以下结论:①利用二维FLAC3D强度折减法计算的滑坡安全系数略高于传统极限平衡法;②利用三维FLAC3D强度折减法所得滑坡安全系数略高于二维FLAC3D的计算结果;③滑坡安全系数都是随着内摩擦角和粘聚力的增大而增大,其中内摩擦角和粘聚力的变化对三维FLAC3D强度折减法比二维求解安全系数影响更大一些。然后模拟了滑体在天然条件下处于极限平衡状态的滑动方向,并得出天然状况下滑坡整体基本稳定,仅滑坡后缘可能出现局部失稳的分析结果。同时探讨了三维FLAC3D模型建立过程中滑坡外围不动体及滑带以下基岩所取范围大小、网格剖分粗细程度对计算安全系数的影响。

基于FLAC^(3D)模拟和强度折减法的滑坡稳定性计算

滑坡稳定性分析是研究滑坡风险、监防工程的基础。本文以万州区金金子滑坡为例,通过对滑坡监测资料的分析及滑坡计算工况的选取,建立了该滑坡三维地质模型和地下水位模型,同时采用FLAC3D软件模拟并结合强度折减法的思想对该滑坡进行了稳定性计算,并将其计算结果与极限平衡法相比较,结果表明:基于FLAC3D软件模拟与强度折减法结合的滑坡稳定性计算简单可行,计算得到的滑坡稳定性系数略高于极限平衡法;但强度折减法折减系数有待加权取值以提高精度。

基于FLAC^(3D)强度折减法的厚覆盖层边坡开挖稳定性分析

鉴于厚覆盖层边坡在开挖过程中稳定性动态变化的特点,该文利用FLAC3D强度折减法对某覆盖层边坡的开挖稳定性进行了研究。结果表明:随着开挖的进行厚覆盖层边坡表面水平位移逐渐增大,在坡面及边坡内部逐渐出现剪切塑性区,在边坡顶部出现张拉塑性区,而潜在滑移面也将沿着覆盖层与下覆岩体交界面逐渐向上发展,边坡表现为沿覆盖层与下覆岩体交界面滑移的失稳模式,建议厚覆盖层边坡采取边开挖边支护的处治方式以降低边坡失稳的风险。

FLAC^(3D) V3.0边坡稳定剪切强度折减法的多线程并行算法

强度折减法将边坡的安全系数定义为边坡刚好达到临界破坏状态时的折减系数,该过程一般采用二分法对边坡内聚力和内摩擦角进行迭代计算。为优化迭代计算次数以缩短计算时间,提出多线程并行运算强度折减法的计算策略,得到二分法和多线程并行运算在不同折减系数计算范围(Kmin,Kmax)、给定误差条件η下所需最小迭代次数的理论公式。将FLAC^(3D)命令流内嵌于Python脚本中,通过Python脚本同时调用多个FLAC^(3D)应用程序,分别采用4线程并行运算和传统二分法对实例边坡进行强度折减法的计算。研究结果表明:在本文计算条件下,2种方法计算结果相同,采用4线程并行运算时迭代次数是二分法运算的0.46倍,其总的计算时间为二分法的0.55倍。采用多线程并行运算能有效减少迭代次数及总的计算时间。

基于FLAC^(3D)的三维边坡稳定性强度折减法计算效率改进算法及其应用

强度折减数值分析方法在边坡工程中应用广泛,其中FLAC^(3D)已成为三维边坡稳定性分析中的主流计算工具。FLAC^(3D)自带强度折减计算模块,因其计算过程复杂且耗时,一些学者提出了基于"二分法"的强度折减法,但依然不能令人满意。本文利用Python编程语言对FLAC^(3D)进行二次开发,实现了"二分法"强度折减法的全面优化,包括初始应力场载入优化和计算时步上限优化,建议计算时步上限取初始应力场计算时步的1.50倍,此时既可以保证计算结果的准确性又可以节省计算时间。利用优化后方法对某公路复杂三维填方路基边坡进行了三维强度折减法计算,结果表明,在保证计算准确性的同时,本文方法计算效率较其他改进的强度折减法至少提升50%,较程序自带模块提升了300%以上。

基于强度折减法的高速公路煤系地层路堑高边坡FLAC^(3D)数值模拟分析

高速公路路堑边坡的稳定性对施工安全及施工进度存在重要的影响,而由于煤系地层特殊的物理及化学性质,其风化速度快且遇水极易软化,故煤系地层边坡相较于普通边坡具有较差的工程性质。本文基于强度折减法,利用FLAC^(3D)软件对武深高速公路广东段煤系地层路堑高边坡的开挖过程和支护过程进行了数值模拟,分析了三级坡面开挖及锚杆、框架梁支护前后边坡位移场以及剪切应变增量的变化,并分别计算了开挖前后及支护前后边坡的稳定性系数,为后续边坡的设计与施工提供了技术参考。

基于FLAC^(3D)的强度折减法程序改进研究

传统的FLAC^(3D)自编强度折减法程序基于抗剪强度折减技术和二分法来计算边坡安全系数。但每次重复迭代过程(折减强度)程序都需对模型初始应力重新计算。迭代过程重复越多,无谓的耗时越多且初始应力值在第一次迭代后产生变化。针对不足,在介绍了常见边坡稳定性分析方法和关于强度折减法背景知识后,用内嵌于FLAC^(3D)的编程语言FISH语言对其改进。主要过程为:用FISH语言的函数将算得初始应力写入文件;通过函数和赋值功能将文件中初始应力依次赋值给模型分块;用上面语句代替FLAC^(3D)自编强度折减法程序中初始应力计算部分。改进FLAC^(3D)自编强度折减法程序省去每次迭代中重新计算初始应力且保证初始应力在整个迭代运算中一致。对比三种常见的用FLAC^(3D)求解安全系数方法,改进FLAC^(3D)自编强度折减法程序耗时最短,计算结果精确。对于模型和初始应力条件复杂的边坡用改进自编强度折减法程序求解边坡安全系数可节省大量时步和真实运算时间。

基于FLAC3D和强度折减法的重力坝深层抗滑稳定性分析

新集水库重力坝坝基以青灰色泥质粉砂岩和粉砂质泥岩(K_1)为主,呈水平层理,互层状结构,层间结合较差且层厚较薄,易形成软弱结构面。一旦坝踵拉裂,在库水推力作用下,可能组合形成潜在的滑移面,产生层间滑移,导致坝址下游岩层弯曲隆起、破坏剪出,坝基抗滑稳定问题突出。为确定坝基可能滑移路径范围,结合新集水库重力坝坝段建立不同深度潜在滑移面的数值模型,采用强度折减法进行坝基稳定性分析。结果表明,最危险滑移路径处于坝基面以下浅层,滑移通道为从上游坝踵拉裂区近直线向下游坝趾区滑出。新集水库重力坝坝段抗滑稳定性能满足规范要求。

基于FLAC3D的强度折减法的边坡稳定性分析

将强度折减法应用于边坡稳定性分析中,借助FLAC3D分析软件,选择弹塑性模型及其Mo-hr-Cou lomb破坏准则,以四川犍为县医院边坡为例,分析了该边坡的稳定性,并与传统的极限平衡法计算所得边坡稳定系数进行了对比。结果表明,基于FLAC3D的强度折减法能真实地反映边坡的实际情况,求得的边坡稳定系数更接近边坡的实际稳定状态,显示出其在边坡稳定性分析中的一定优势。

基于FLAC^(3D)强度折减法的某水电站明渠边坡稳定性评价

与传统的边坡稳定性分析研究方法相比,利用有限差分法,通过强度折减来求得边坡的稳定性系数,更加方便合理,更能够真实地反映边坡的实际情况,对天然边坡、填筑边坡和开挖边坡均适用。文章运用有限差分强度折减法,借助FLAC^(3D)分析程序,选择理想弹-塑性模型、合适的屈服准则和流动法则,评价某大型水电站导流洞明渠边坡的稳定性,并与传统的极限条分法等对比,得到了良好的效果,进一步证实有限差分强度折减法在工程中的实用性和可靠性。

基于FLAC^(3D)强度折减法计算结果的影响因素分析

FLAC^(3D)强度折减法是分析边坡稳定性的有效手段。应用均匀设计的试验方法分析黏聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比、剪胀角、抗拉强度等因素对强度折减法计算结果的影响。试验结果表明:弹性模量、泊松比、剪胀角、抗拉强度对计算结果影响不明显,特别是弹性模量、泊松比、抗拉强度对计算结果的影响几乎为零;黏聚力、内摩擦角对计算结果有着显著的影响,并且内摩擦角对计算结果的影响程度大于黏聚力的影响程度。这一结论可以作为修正强度折减系数的依据,从而完善强度折减法。

基于FlAC^(3D)强度折减法的露天煤矿边坡稳定性分析

边坡稳定是露天煤矿实现安全生产的前提,对于存在软岩边坡的露天煤矿而言,边坡稳定问题尤为重要。以白音华一号露天煤矿为例,运用FLAC3D软件对南帮边坡进行数值模拟并分析计算结果,得出其安全系数为0.82,揭示了软岩边坡岩体的位移变形规律和滑坡模式,为后期设计边坡治理方案提供科学依据。

FLAC 3D强度折减理论在边坡稳定分析中的应用

FLAC3D是岩土工程中广泛应用的软件。本文主要介绍强度折减理论的基本原理,利用基于强度折减法的FLAC3D软件,对某高速公路K377+230～K377+520段滑坡体进行数值模拟。计算边坡在自重作用达到初始化平衡状态时,边坡的横向与竖直方向的应力与位移,分析出边坡的破坏机制为牵引式滑坡,通过强度折减理论计算出边坡的稳定系数为0.97,由剪切应变增量云图确定边坡的滑动面。

强度折减法在FLAC 3D数值模拟中的应用

针对一边坡稳定性算例,分别运用刚体极限平衡法、FLAC强度折减法分析边坡稳定性,求出该边坡算例的稳定系数并进行对比研究分析,分析表明强度折减法计算出的稳定系数与刚体极限平衡法得出的结果相近,这说明强度折减法可以用于分析边坡的稳定性问题。

浅谈用FLAC^(3D)强度折减法计算边坡安全系数时特定因素对精度的影响

由于强度折减法真正兴起才10余年,相对于大家广为接受的极限平衡方法,不少人对之仍持怀疑态度。本文将主要讨论剪胀角、抗拉强度、网格疏密程度及边界范围四方面因素对FLAC3D强度折减法计算结果的影响。

基于Flac3D的强度折减法在边坡稳定性中的应用

采用fish语言编制了基于莫尔库仑本构模型的强度折减系数法的程序,模拟了边坡的莫尔库伦材料参数在逐步折减后的应力及变形情况,通过程序的收敛性来确定安全系数和滑移面的寻找。分别进行不同坡度在自重作用下的稳定性分析,以及坡度在1:2时坡顶不同附加荷载的稳定性分析。通过分析得出:坡度越小,稳定性越好;附加荷载越大,稳定性越差。

基于FLAC3D的边坡稳定性分析自编强度折减程序的修正

安全系数是边坡稳定性分析中的一个有指导意义的概念,强度折减法可根据计算结果自动获得安全系数.其不足之处在于:已有的自编强度折减程序偏差较大;岩土材料有2个强度指标黏聚力c与内摩擦角的正切值tanφ,若采用同一个折减系数,意味着在折减过程中这2个指标将按同一比例下降,但实际情况并非如此.本文以FLAC3D求解安全系数的过程为基础,探讨了自编强度折减程序的精度以及结果偏差问题;针对强度折减数值计算过程中的不足之处进行试验,得到c与tanφ之间的折减相关系数,由此提出一个较为合理的修正系数β以修正精度和偏差.经检验:自编强度折减程序求解的安全系数呈阶梯状规律分布,且与定义的安全系数上、下限之差的临界值呈一定关系;文中提出的修正系数能较好地修正自编强度折减程序的偏差,安全系数的误差率控制在±0.5%以内,提高了计算结果的精度.