有限元强度折减法下的岩土边坡稳定分析

岩土边坡稳定性分析是岩土工程中的重要课题,传统的极限平衡法存在一些缺陷和不足,难以准确反映边坡的真实破坏状态。采用有限元强度折减法,对一个节理岩质边坡进行了稳定性分析,通过不断降低边坡的强度参数,直到模型发生破坏,计算出边坡的安全系数,并确定了边坡的滑动面;还采用了不同的稳定判断准则,如计算收敛与否、位移突变、塑性区贯通等,综合评价了边坡的稳定性。结果表明,有限元强度折减法可以有效地模拟岩质边坡的破坏过程,考虑了边坡的复杂几何形状、材料非线性、节理裂隙等影响因素,提高了分析的精度和可靠性,为边坡工程设计和施工提供了参考依据。

Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则的推导

文中指出了现有的Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则的不完善之处,对该准则重新进行了详细推导,得到了更完善而且更简练的结果,以使计算工作量大大简化从而得到满意的结果。

有限元强度折减法在三维边坡中的应用研究

边坡稳定性评价,特别是对具有复杂几何特征的边坡,应作为三维问题来处理。作者将强度折减法应用于三维边坡稳定性分析中,通过三个典型的工程算例对几种常用的屈服准则进行比较,证明了在三维情况下采用莫尔-库仑等面积圆屈服准则代替莫尔-库仑准则是可行的。

有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用

通过有限元强度折减,使边坡达到破坏状态时,滑动面上的位移将产生突变,产生很大的且无限制的塑性流动,有限元程序无法从有限元方程组中找到一个既能满足静力平衡又能满足应力-应变关系和强度准则的解,此时不管是从力的收敛标准,还是从位移的收敛标准来判断有限元计算都不收敛,因此采用力和位移的收敛标准作为边坡破坏的判据是合理的。对有限元强度折减法的计算精度和影响因素进行了详细分析,包括屈服准则、流动法则、有限元模型本身以及计算参数对安全系数计算精度的影响,并给出了提高计算精度的具体措施。研究表明:采用徐干成、郑颖人(1990年)提出的摩尔-库仑等面积圆屈服准则求得的稳定安全系数与传统Spencer法的误差在5%左右,证实了其实用于工程的可行性。在平面应变条件下则可采用摩尔匹配DP准则。该文还将此法应用于岩质边坡的稳定分析,得到了岩质边坡的滑动面和安全系数,开创了求节理岩质边坡滑动面与稳定安全系数的先例。

基于下限定理的路面结构安定分析

传统的以弹性理论和经验方法为基础的路面结构设计方法,对路面结构的安全性评价存在着不合理性。安定理论可为复杂荷载作用下的路面结构承载力分析提供理论依据,基于该定理发展了一种应用于路面结构的安定分析方法,并应用于2层路面结构的安定分析,计算给出了荷载作用方式、路面结构形式、材料性质变化对路面安定极限影响的定量分析结果,通过对比表明了安定分析应用于路面结构的可行性。安定极限可为路面结构的分析与设计提供一定的参考价值。

摩尔-库仑等面积圆屈服准则及工程应用

将Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则和有限元强度折减系数法相结合,提出了在平面应变条件下有限元分析模型的选取、边界条件的处理方法、收敛条件,以及采用大型通用有限元程序ANSYS分析边坡稳定时c、φ值的替换原则,最后用于分析某工程深基坑复合边坡的稳定问题,给出该工程边坡的安全系数。

用等面积圆屈服准则分析复合边坡的稳定问题

采用Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则和有限元强度折减系数法分析某工程深基坑复合边坡的稳定问题, 提出了在平面应变条件下有限元分析模型的选取、边界条件的处理方法、收敛条件, 以及采用大型通用软件ANSYS分析边坡稳定时c、φ值的替换原则; 计算出该工程边坡的安全系数为 1 718. 该方法收敛性较好, 计算结果稳定性好.

Constitutive models in stability analysis of rock slope

Equivalent Mohr-Coulomb yield criterion was established,and the relationship between different constitutive models was studied.The application of equivalent Mohr-Coulomb yield criterion in Ansys was achieved by means of transforming material parameters.The stability research aiming at the most common rock slope without conspicuous slide surface was accomplished,the methods of measurably assessing the stability of rock slope without conspicuous slide surface were explored,and the disadvantages of method of minimum slide-resisted reserve as dangerous slide path were pointed out.The results show that through the calculation and analysis of cases,the conception that measurable assessment of the stability of rock slope without conspicuous slide surface can be achieved under condition that equivalent Mohr-Coulomb yield criterion is validated.Its safety parameter formula is explicit in theory and credible in results.The results obtained are approximate to those obtained by using finite element intensity reducing method.