强度折减有限元法边坡稳定分析研究综述

强度折减有限元法的优势在于不需要假定滑动面的形状与位置,近年来成为边坡稳定分析研究中的热点.本文概述了强度折减有限元法的发展历史,从失稳判据、本构模型与折减方式三方面,系统地论述了该方法的研究现状.失稳判据的确定是强度折减法的核心问题,深入分析了三种主要判据,指出了各自的局限性.总结与评述了有限元计算中强度折减法本构模型与折减方式选择的合理性.     

基于Plaxis强度折减法的土石坝坝坡稳定分析

通过Plaxis有限元软件,应用其提供的Phi—c折减方法,对坝坡的稳定性进行分析。当坝坡失稳破坏,有限元计算将不收敛,用这种判断方法得到此时的折减系数作为坝坡稳定安全系数,同时得到滑裂面位置及动态失稳模拟。对计算结果的精度做了对比,与Bishop法和有限元软件Abaqus计算结果相差为2％-3％,计算结果在两者之间,证实了其准确性和工程实用性。     

关于强度折减法分析崩坡积体失稳判据的探讨

某水电工程崩坡积体规模大,距坝址近,地质条件复杂,其稳定性对枢纽建筑物至关重要。采用有限元强度折减法对崩坡积体稳定性进行评价,计算不同安全判据下崩坡积体的安全系数,并与刚体极限平衡法计算结果进行对比,最终建议采用多种安全判据同时判断崩坡积体稳定性。分析结果对崩坡积体安全性做出了定量评价,对崩坡积体的支护处理具有一定的指导意义。     

基于强度折减法的水库泄洪洞边坡稳定分析

在天然边坡上进行洞室开挖,将破坏边坡原始的地质及应力条件,有可能导致边坡失稳。本文以强度折减法为边坡稳定计算的方法,对清蓄下库泄洪洞的两种进洞方案进行边坡稳定分析。计算结果表明:采用调整后的进洞方案,进洞口位移大幅减小,塑性区分布远离洞室,衬砌结构拉应力值较低,边坡安全系数为1.33,满足泄洪洞边坡稳定要求。     

强度折减有限元法在抗滑桩加固土坡中的应用

将ABQAQUS软件与强度折减有限元法相结合,对抗滑桩加固的土坡的抗滑桩—边坡系统进行稳定性分析。实例分析表明该法可较准确形象地预测抗滑桩加固土坡前后潜在滑裂面的位置及评价土坡的稳定性,在实际工程中是简便实用的。     

基于强度折减法的土石坝坝坡稳定性分析

基于边坡稳定性能的评估问题,介绍有限元强度折减法的基本原理以及在有限元软件上求解边坡安全系数的过程。通过对工程实例计算分析得到最危险的滑动面和安全系数。计算结果与瑞典条分法进行坝坡稳定性分析结果对比表明:两种方法所得的安全系数相差1.47%,滑动面形状、走向和位置一致,并且数值模拟显示的土石坝塑性渐进变化过程符合实际工程塑性变化过程。因此,基于有限元强度折减法对土石坝坝坡等类似工程边坡最终状态稳定性评估分析具有一定的实用性和可靠性。     

基于强度折减法的某蓄水池边坡稳定性分析

基于有限元强度折减理论,借助软件ANSYS,对内蒙古中西部某大型蓄水池的土质边坡进行了稳定性分析,得到边坡安全系数及边坡圆弧滑裂面。结果表明:应用有限元强度折减法对蓄水池复合土层边坡的稳定性分析十分必要。     

有限元强度折减系数法计算土坡稳定安全系数的精度研究

有限元强度折减系数法在边坡稳定分析中的应用正逐渐受到人们的重视。本文较为全面地分析了土体屈服准则的种类、有限元法自身计算精度以及H（坡高）、β（坡角）、C（粘聚力）、Φ（磨擦角）对折减系数法计算精度的影响，并给出了提高计算精度的具体措施。通过对106个算例的比较分析，表明折减系数法所得稳定安全系数比简化 Bishop 法平均高出约5.7%，且离散度极小，这不仅验证了文中所提措施的有效性，也说明了将折减系数法用于分析土质边坡稳定问题是可行的。     

边(滑)坡计算理论研究的几个问题

边(滑)坡的计算理论研究一直是岩土工程研究重点和难点问题,该文从岩土屈服准则、稳定评价方法、安全系数定义、有限元强度折减法等几个方面进行叙述,同时对边坡计算理论研究需注意的问题进行分析,最后对计算理论的研究进行了展望。     

基于强度折减理论的水位下降坝坡稳定性分析

为了能够准确地分析某水库在水位下降期坝坡的稳定性,基于非饱和土流固耦合理论和强度折减有限元法,利用Geo Studio数值模拟软件进行数值模拟,根据模拟结果对该水库在水位下降的情况下进行了边坡稳定性分析。结果表明:水位下降时,由于坝体孔隙水压力消散较慢,水位滞后于库内水位,从坝顶到迎水坡坡脚形成了塑性应变联通区域,特征点位移突变且位移等值线分布密集,表明此处为可能潜在最危险滑动面,并基于强度折减法确定了安全系数值。     

强度折减有限元法分析边坡失稳判据讨论

对同一算例边坡,分别采用有限元计算不收敛判据、等效塑性应变或塑性区贯通判据、及特征部位位移(或位移增量)与折减系数关系曲线发生突变判据来确定边坡的整体稳定安全系数,提出在对土体抗剪强度指标进行折减的同时,若同步调整其弹性模量和泊松比,就可以使上述几种失稳判据计算的安全系数基本相一致.将算例边坡在外接圆屈服准则下的安全系数转换成莫尔-库伦等面积圆屈服准则下的安全系数,并与Spencer极限平衡法的安全系数和滑动面相比较,证明了文章提出方法的正确性.最后分析了泊松比和弹性模量对上述3种失稳判据给出安全系数的影响.     

心墙堆石坝坝坡稳定的有限元分析

文章阐述了强度折减法求解边坡稳定安全系数的分析方法,并结合ABAQUS软件对某一心墙堆石坝坝坡进行稳定性分析。计算结果表明:该方法可以较直观、清晰地预测出边坡潜在破坏面的位置、形状及评价坝坡的稳定性,且大大提高了计算效率。     

考虑残余强度的动态强度双折减系数法研究

由于岩体材料具有非均质、各向异性和不连续性等特性,导致岩质边坡稳定性分析存在诸多待完善的地方.本文通过对岩体的强度折减系数—SRFi和SRFj间的关系进行理论研究,以实现将双折减系数法转换为由其中某一个折减系数控制的单折减系数法,极大的简化了数值模拟的操作过程.为了分析岩质边坡的稳定性,本文提出了考虑残余强度的动态强度双折减系数法来动态观察边坡潜在滑带的拓展过程.本文的研究成果可解决边坡稳定性预测问题、为岩质边坡工程的设计提供基础和依据.     

基于双参数强度折减法的优化研究

针对传统强度折减法未充分考虑粘聚力ｃ和内摩擦角φ 差异衰减的实际，基于岩土体理想强度软化模型，结合综合安全系数的最新研究，推演了包含ｃ、φ 折减先后间隔的双折减公式，并通过Ｄａｗ- ｓｏｎ等人所述的边坡算例讨论了稳定性安全系数及其增率随着衰减次序间隔系数ａ的变化规律，试探性地提出了一种弹性评价边坡稳定性的方法。研究表明:稳定性敏感区内ｋｓ范围的确定对弹性评价边坡稳定状况具有十分重要的意义，岩土体差异衰减的计算方法更加符合边坡岩土体实际的破坏机制，为更加准确的评价边坡稳定性问题提供了参考。     

基于动力强度折减法的地震边坡稳定性分析

目前关于动力作用下边坡稳定性的分析方法仍存在一些不足之处,如动力问题按静力处理、未充分考虑加载地震波的动力效应、仅考虑剪切破坏、未考虑边坡滑动面形成的渐进破坏过程等。鉴于此,本文同时考虑坡体拉剪强度参数的折减及边坡渐进破坏的过程,结合动力有限元强度折减法原理及边坡动力失稳判据,从监测点位移及加速度突变、计算数值收敛性及拉剪破坏面贯通情况3个方面,确定边坡的动力稳定安全系数及拉剪破坏面。结果表明:动力有限元强度折减法能够定量有效地进行地震作用下岩质边坡稳定性评价,并充分反映了边坡渐进破坏过程,其结果可为地震作用下岩质边坡的抗震设计及动力稳定性分析提供参考。     

基于有限元强度折减理论的边坡稳定分析方法探讨与改进

随着计算机技术的发展,强度折减法在边坡稳定分析中的应用越来越广泛。首先介绍其原理,推出DP1和DP3准则的转化公式;然后分析强度折减法的缺陷:c和φ在边坡发生滑动渐进过程中折减速度不同,强度折减法采用同一折减系数不能反映各自的实际安全储备。由此提出双折减法,对c、φ采用不同折减系数,分析边坡坡比及坡高变化对双折减系数的影响,同极限平衡法、强度折减法进行对比,得出一个更加可靠、合理的边坡稳定性分析评价体系。     

整体与局部强度折减法在边坡稳定分析中的对比研究

基于FLAC3D建立边坡数值模型,分别开展整体强度折减法和局部强度折减法两种方法对边坡稳定性的对比分析,研究两者在不同本构基础、边坡体是否含软弱结构层等因素对边坡的稳定安全系数和极限位移值的影响。研究结果表明:局部强度折减法相对于整体强度折减法更适应于边坡稳定性研究,本构模型的选择对研究边坡稳定性也有着一定影响;软弱结构层是边坡失稳的重要因素,两种强度折减法对含软弱结构层边坡的折减对象是软弱结构层,且所得到的安全系数和位移值基本一致。     

用强度折减法分析锦屏水电站高边坡的稳定性

边坡稳定性分析常用的方法主要有极限平衡条分法、有限元法和有限元强度折减法等.而有限元强度折减法是一种边坡稳定分析方法,它是强度折减技术与有限元法相结合,在给定的评判指标下,通过调整折减系数对边坡的稳定性进行分析,求得边坡的最小稳定安全系数.采用有限元强度折减法对锦屏水电站高边坡的稳定性进行分析,得到相应的边坡安全系数,并给出了可能的滑面.     

基于强度折减法的边坡体折减范围研究

折减范围的选取是强度折减法首要解决的难题之一,有不少学者提出了采用不同折减范围的强度折减法,但这些方法的可靠性、各自的适用性以及在边坡稳定性分析中的优劣还需对比研究。以目前最严密的Morgenstern-Price极限平衡条分法(M-P法)为参考,对比分析不同强度折减法在同一算例边坡中的模拟成果,进而确定更为合理的强度折减范围及折减方法。通过比较分析,选出适用性较好的动态-整体强度折减法与局部多滑面分析法,并对二者互补改进,提出了动态-局部强度折减法。动态-局部强度折减法以边坡处于临界状态时的塑性破损区为强度折减范围,该折减范围以岩土体的强度损伤程度为判断依据,更符合强度折减法的实际含义。经算例验证,该折减方法更优于现有的强度折减法。     

通用强度折减点安全系数的定义及在边坡稳定分析中的应用

针对传统强度折减点安全系数取值的局限性以及对多参数准则无法普遍适用的缺陷,引入应力点极半径以及临界极半径的概念,给出了通用强度折减点安全系数的定义及其计算方法。以某堤防工程为例,计算传统的刚体极限平衡法和有限元弹塑性极限分析法下的土坡整体安全系数进行比较,考察该方法在土坡稳定分析中的适用性。