基于强度折减法的边坡稳定性三维有限元分析

将强度折减法应用于边坡稳定性分析中，折减土体强度，代入有限元程序进行计算，直至计算不收敛，此时的折减系数即为安全系数。将强度折减法应用于边坡稳定性的三维分析，结合工程实例，基于强度折减法的边坡稳定性有限元法和传统极限平衡法的计算结果，对边坡稳定性二维分析和三维分析的结果进行了对比，表明基于强度折减法的边坡稳定性三维有限元分析是可行的。在边坡稳定性分析中，为得到更符合实际情况的结果，在有条件的前提下宜补充进行边坡稳定性三维分析。     

有限元强度折减法在加筋格宾陡坡支挡结构中的应用

依托我国第一座高速公路加筋格宾陡坡支挡结构--湖北大广北高速公路兰溪互通AK0+939.68～AK1+079.71,BK0+296.55～366.18陡坡加筋土工程,以岩土工程专业有限元程序Phase2 V6.0为研究平台,采用有限元强度折减法对该加筋格宾陡坡的稳定性进行评价.以经典极限平衡条分法的计算结果为基础,分析单元选型对计算结果的影响,提出采用有限元强度折减法计算筋材拉力分布,从而确定加筋土结构内部破裂面的方法,探讨填料黏聚力c、内摩擦角φ、网面拉力、地震力、填土重度、车辆荷载以及加筋间距等重要参数对安全系数的影响.相关成果可指导具体工程设计.     

二元岩土基坑支护中强度折减法的研究及应用

采用吊脚桩支护结构的二元岩土基坑侧土压力分布复杂,岩肩嵌固作用不明确,难以确定支护结构内力和失稳模式。本文利用有限元强度折减法考虑支护结构和岩土体共同作用,分析了吊脚桩支护结构的侧土压力分布,以及岩土体破坏模式和对应的安全系数。分析结果表明,强度折减法以安全系数定量评价了吊脚桩支护二元基坑的稳定性,在确定基坑破坏模式的同时,也确定了侧土压力分布。支护桩弯矩随工况的变化趋势表明在基岩垂直开挖后,需重点关注锁脚锚杆轴力和预留岩肩的完整程度对二元岩土基坑稳定性的控制作用。     

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)提出的摩尔一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。     

基于三维有限元强度折减法的加筋土挡墙边坡稳定性及抗震性研究

以郑州市某挡土墙边坡工程为例,采用三维有限元强度折减法分析了加筋土挡墙边坡在施工中及地震荷载作用下的变形、应力及应变响应特征.研究成果表明:加筋土挡墙设计及施工过程中,应充分考虑地形地貌的影响,在二维设计的基础上,可采用三维有限元强度折减法进行复核;加筋土挡墙边坡施工过程中,潜在滑动面在不断变化,应根据施工阶段的不同,...     

岩土材料屈服与破坏及边(滑)坡稳定分析方法研讨——“三峡库区地质灾害专题研讨会”交流讨论综述

在中国力学学会岩土力学专委会主办的“三峡库区地质灾害专题研讨会”上,与会专家以边（滑）坡引发的地质灾害为背景,集中讨论边（滑）坡工程治理中的力学问题。第一个中心议题关系到岩土材料的屈服与破坏准则,指出屈服与破坏的不同、屈服准则的不同形式,尤其是提出岩土材料统一强度理论、摩擦能的概念与岩土能量屈服准则以及基于三剪强度理论的智能岩土屈服准则;探讨岩土材料破坏准则及其可以表述的各种形式,提出应变表述的破坏准则,并研究砂土剪切带形成与渐进破坏进程;介绍我国应用能量原理研究岩石破坏机制及岩体水力劈裂机制的进展。第二个中心议题重点讨论边（滑）坡稳定分析方法中的有关问题,如边（滑）坡安全系数定义的分析与选用,提出c,？的双安全系数（双折减系数）的定义及其计算方法;讨论边（滑）坡传统稳定分析方法与数值方法的进展,提出多种新的解法,并进行相互比较。在传统稳定分析方法中给出简化Bishop法的解析解、边坡三维分析准严格极限平衡法以及用滑移线对边坡滑动区划分单元的运动单元法,并用于分析研究边坡在干湿循环条件下的长期稳定性,进一步扩展边坡传统分析方法。数值分析方法中,除应用有限元、离散元、有限差分等方法外,土体渗流分析与有限元强度折减法结合的边坡稳定分析方法正在迅速发展,并在边坡稳定分析中从经典弹塑性力学扩展到非平衡态弹塑性力学,从岩体变形理论扩展到岩体变形控制与加固理论。这表明数值分析在边坡稳定分析与边坡加固中将逐渐起主导作用。肯定有限元强度折减法的可行性、优越性与实用性,提出在其应用中需要解决的一些问题及应用中的一些经验,并把强度折减法应用到离散元法与岩石破裂过程分析方法中。研究讨论有限元强度折减法中岩土结构失稳破坏的判据,提出多种判据,主要有滑面上塑性应变或位移出现突变、有限元数值计算不收敛及从坡角到坡顶塑性区贯通等。但至今尚无一致的意见,认为各种判据的结果相差不大,与传统方法接近。最后,提出边坡三维分析的准严格传统方法与基于强度折减的数值分析方法,向三维分析迈进一大步。     

岩质边坡破坏机制有限元数值模拟分析

岩质边坡的稳定性主要由其结构面控制，采用有限元强度折减法对岩质边坡破坏机制进行了数值模拟分析。计算表明，破坏“自然地”发生在岩体抗剪强度不能承受其受到的剪切应力的地带。分析表明，根据塑性力学破坏原理，采用有限元强度折减法有助于对岩质边坡破坏机制的理解。算例表明了此法的可行性。     

用有限元强度折减法进行节理岩质边坡稳定性分析

通过对节理岩质边坡非线性有限元模型进行强度折减，使边坡达不到稳定状态时，有限元静力计算将不收敛，此时的折减系数就是稳定安全系数。同时可得到边坡破坏时的滑动面以及破坏过程，有传统条分法无法获得节理岩质边坡的滑动面与稳定安全系数，该方法为节理岩质边坡稳定分析了开辟新的途径，通过算例表明了此法的可行性。     

基于有限元强度折减法确定滑坡多滑动面方法

传统滑坡稳定分析中，滑动面的位置和形状总是或多或少根据钻孔勘察和工程经验而定，特别是对可能存在多个潜在剪出口和滑动面的复杂滑坡，往往导致滑动面的错划和漏划，从而造成滑坡治理的失败。采用有限元强度折减法，针对一个复杂滑坡算例，通过依次约束剪出口的方式，准确搜索出低于设定安全系数的所有滑动面和剪出口，并克服传统方法确定复杂滑坡滑动面可能存在的错误或遗漏，为滑坡治理方案的制定提供参考依据。     

有限元强度折减法在元磨高速公路高边坡工程中的应用

采用有限元强度折减法对云南省元磨高速公路K301 320～K301 900试验段岩质高边坡稳定性进行了评价,通过有限元强度折减法得到了不同工况下的破坏模式和安全系数,同时得到了框架竖肋的内力大小和分布,并与现场实测数据及传统方法计算结果作了比较分析,其结果对预应力锚索框架设计具有一定的参考意义。     

强度折减法在边坡稳定中的应用

文中分析了土体屈服准则的种类、强度折减法的原理,并结合实际算例说明有限元强度折减法不需任何假定,通过强度折减即可较为精确地计算边坡的安全系数以及边坡处于极限状态时潜在的滑动面,说明有限强度折减法是进行边坡系统分析的一种有效方法。     

强度折减有限元法模拟边坡牵引式破坏过程

 针对边坡牵引式破坏由下向上逐次滑动的特点,应用强度折减有限元法多轮次计算模拟边坡破坏过程。对模拟计算的方法,采用二分法确定每一轮的强度折减系数;用静力平衡条件将局部破坏区域的土体转化为坡面荷载;用折减系数按轮次逐次变小的控制标准判别是否为牵引式滑坡。以锦江水库左坝头边坡为工程实例,模拟结果与实际情况基本相符,说明此计算方法可行。     

基于有限元强度折减法的边坡稳定分析

通过强度折减,使系统达到不稳定状态时,有限元计算将不收敛,此时的折减系数就是安全系数。本文对不同坡度的算例进行有限元分析把得到的结果与用简化Bishop法得到的结果进行比较,两种方法得到的安全系数基本一致。这说明将强度折减法用于分析匀质边坡稳定问题是可行的。     

边坡稳定性的有限元强度折减分析法

利用有限元强度折减法,结合实际工程,对边坡稳定性进行了二维与三维分析,并与简化的Bish-op法的计算结果对比来验算分析的准确性,表明将有限元强度折减法用于边坡稳定性分析是可行的。而二维与三维模型的选取要结合工程的实际情况合理选择。     

页岩路堑边坡稳定性的有限元强度折减法分析

采用理想弹塑性本构模型和 Drucker-Prager 准则,建立了页岩路堑边坡的有限元法数值计算模型;利用有限元分析结果,提出了采用强度折减法原理计算边坡的稳定安全系数的方法。通过对岩石进行强度折减,当边坡达到不稳定状态时,有限元计算将不收敛,此时的折减系数就是边坡的安全系数。该法不仅可以较简便地分析出岩石边坡的稳定性安全系数,同时可以较直观地得到边坡破坏时的滑动面位置及形状。文中还针对某山区高速公路的典型页岩路堑高边坡进行稳定性分析和计算,为边坡的开挖和防护方案提出了参考性建议。     

滑带土长期强度参数的衰减特性研究

以大量的滑带土强度参数变化例子为依据，从影响滑带土长期强度的因素，如滑带土的含水量、滑带土的粒度成分、滑带土密度、试验条件、滑带土的矿物和化学成分以及水质特性等分析入手，对结构面力学参数的衰减特征进行了动态分析。研究结果表明：工程年限内在综合考虑影响滑带土因素的基础上，对滑带土参数的衰减特性可进行半定量评价，其值一般不会低于饱和直剪试验低值。借鉴边坡稳定性评价的定性、定量方法，对滑带土力学参数在工程年限内的变化提出了动、静态的评估方法。经在广西龙滩水电站蠕变体曰区应用，其可靠性都得到了很好验证。