基于刚体极限平衡法与有限元法的边坡稳定性分析

以雅砻江流域某水电站上游库区滑坡体为研究对象,采用刚体极限平衡法和有限元法,对自然边坡在天然工况下的抗滑稳定性进行对比分析,探明两种方法在边坡稳定性分析中的差异,并对库区自然边坡的天然稳定性进行评价。     

基于不平衡推力法的边坡稳定性计算

从刚体极限平衡法的基本思想出发,分析了不平衡推力法的基本理论和求解方法,并通过对一实际工程的计算,表明此方法不仅计算简单,概念明确,而且计算精度好,因此得到广泛应用。     

边坡稳定有限元强度折减法与极限平衡法对比

通过算例对有限元强度折减法和极限平衡法在边坡稳定性分析中的性能进行了比较,结果表明:有限元计算网格尺寸可选取最大计算长度的3%～5%;极限平衡法较有限元强度折减法计算耗时少;极限平衡法计算结果均落在有限元强度折减法所得贯通塑性区之内,简布法所得滑动面较之Spencer法的结果偏下。     

刚体极限平衡法与有限元法在工程边坡稳定性分析中的应用与比较

刚体极限平衡法、有限元法在工程边坡稳定分析中是两个常用的计算方法,文中对两种方法的理论基础和计算过程进行了简要介绍,并应用两种方法对一工程实例进行了分析。结果表明,二者的计算结果相近,且相同工况下有限元计算安全系数略小于刚体极限平衡法计算安全系数。     

某岩质边坡稳定性的三维刚体极限平衡法分析

基于通用有限元分析软件ANSYS三维建模平台,简便快捷地建立了任意复杂块体的三维空间模型;同时,结合VB语言的可视化编程功能,开发出了一套计算分析功能较为完备的楔形体稳定性计算程序。以西部某水电站进水口边坡为研究背景,考虑了块体的自重、锚固力、水的渗流作用及地震作用力等荷载作用,开展了岩质边坡的稳定性分析,提出了合理的加固处理措施。     

基于有限单元法与极限平衡理论的边坡稳定性分析研究

本文将边坡稳定性分析的极限平衡法与应力变形计算的有限元单元法相结合,对边坡的应力、变形分析采用有限元单元法,求出边坡应力场与位移场,然后利用有限元对应力的分析计算结果,通过插值积分处理,求出土条底部的正向与法向力,并根据极限平衡法原理得出边坡的稳定安全系数。该方法既能反映边坡的稳定和变形之间的关系,又能用工程界所熟悉的安全系数来评价边坡的稳定性,具有较广泛的应用前景。     

基于极限平衡法的三维边坡稳定性分析方法

提出一种新的求解三维边坡稳定性的极限平衡条分法。该方法根据滑裂面的几何特征,假定行方向的土柱条间力与水平面夹角和列方向的土柱条间力与水平面夹角为常数,根据每个条块力的平衡和稳定系数的定义,求出每个条柱的条间力、柱底法向力和剪力的隐式表达式。将柱底法向力和剪力代入3个方向的整体力矩平衡方程,利用迭代算法求出相应的稳定系数Fs。相较于其他三维边坡极限平衡方法,该方法考虑了尽可能多的条间力作用,并且满足每个条柱3个方向力的平衡,以及滑体绕3个轴的力矩平衡,更符合实际情况。算例计算结果表明,利用极限平衡条分法可以得到相对保守的稳定系数。     

边坡稳定性分析的离散元极限平衡法研究

结合极限平衡法和离散元法的思想,提出了一种新的边坡稳定性分析方法———离散元极限平衡法。将边坡离散为半径相同的圆盘,并对整个边坡进行覆盖;依据静力平衡假定求解所有单元的内力,获得圆盘单元之间以及圆盘与刚性壁之间的法向力和切向力;采用相对摩擦系数表征边坡各点的状态并利用自行编制的程序进行排序,根据排序结果绘制出临界的破坏曲线。在操作过程中,先采用较大圆盘初步勾勒出潜在滑动带,将滑动带以外区域设为刚性块体;进一步缩小圆盘大小,逐步逼近整个边坡的形态。通过两个算例进行计算,结果表明该方法计算速度较快,和其他方法的吻合程度较高,可以为类似的研究提供参考。     

土质边坡稳定性及可靠度分析方法研究

边坡稳定性和耐久性是岩土工程关注的重要问题,直接影响着工程的使用性能。针对这两个特性的研究形成了边坡稳定分析理论,本文从最初的定性分析到定量分析,再到数值分析领域,综述了常用的土质边坡稳定分析方法,并对其做了比较,在边坡稳定分析的基础上引出了边坡稳定可靠度的概念及计算方法,并结合实例进行编程计算,分析了粘聚力和内摩擦角对结果可靠度的影响。     

有限元重度增加法与刚体极限平衡法在边坡稳定分析中的对比研究

在介绍边坡稳定分析的有限元重度增加法与极限平衡法基本原理及比较其优缺点的基础上,分别采用有限元重度增加法与极限平衡法,对某电站坝肩覆盖层边坡进行稳定分析,比较了其稳定安全系数和可能最危险滑裂面位置。计算结果表明:2种方法所得到可能最危险滑裂面的形状和稳定安全系数基本一致;同时,论证了采用有限元静力平衡计算不收敛作为边坡整体失稳的破坏准则是合适的,初步验证了有限元重度增加法对边坡稳定性分析具有一定的可行性。     

基于极限平衡法的金川泄洪洞稳定性分析

以金川水电站泄洪洞进口边坡稳定性分析为目标,基于三维极限平衡法,考虑金川水电站泄洪洞进口边坡附近的四组优势结构面之间不同组合形式和不同排列次序,利用赤平投影原理对优势结构面进行定性分析并利用极限平衡法进行定量分析;基于二维极限平衡理论和方法,对泄洪洞进口边坡在开挖、蓄水、蓄水+暴雨+设计地震、蓄水+暴雨+校核地震4种工况下的稳定性进行分析。计算结果表明,三维稳定性分析中楔形体按倾向和倾角分别为336°∠60°、75°∠33°和237°∠65°的结构产状组合时,所产生的楔形体在开挖、饱水、设计地震、校核地震四种工况下的安全系数最低达到1.90,但仍符合设计规范要求。二维稳定性分析中,在蓄水+暴雨+校核地震工况下,边坡安全系数最低达到1.368,开挖扰动后变形体的强度能满足工程要求。对比两种分析方法,三维稳定性分析得出的安全系数均大于二维稳定性分析得出的安全系数,说明二维极限平衡法计算的结果更加偏于安全,但是同时也会增大工程的造价。     

联合运用改进的极限平衡法和动态规划法分析边坡稳定性

为了解决边坡关键滑动面全局优化处理问题,将动态规划理论引入基于有限元的改进极限平衡法。与工程上被广泛认可的一般极限平衡法比较表明,本文提出的方法可以获得更好的近似解甚至是整体最优解,关键滑动面更符合工程实际,有效地克服了传统边坡稳定分析方法的不足;与目前国内外同类方法相比具有明显的优越性,丰富了边坡稳定分析和确定关键滑动面的方法和理论。     

基于极限平衡法的危岩稳定性分析

危岩是三峡库区的主要地质灾害之一。为了研究不同裂缝角度、水平地震力和垂直地震力等因素对危岩体安全系数的影响规律,文中运用极限平衡法,对中国重庆万州太白岩南部边坡某危岩体在4种工况下,进行稳定性分析,并研究了裂缝角度、垂直地震力、水平地震力对危岩体安全系数的影响。     

大型堆积体边坡极限平衡稳定性分析

水利水电工程的实施过程中常遇到大型堆积体边坡的稳定问题,直接决定着工程的可行性、建设投资和安全运行。边坡稳定性分析是判断边坡是否失稳、是否需要加固及采取何种防护措施的主要依据。以雅砻江中游某河谷段大型堆积体边坡为例,利用Janbu法对典型剖面进行确定滑面和自动搜索滑面两种方式的分析。计算结果表明,该堆积体边坡在四种工况下都能处于稳定状态,但地震工况对安全系数影响较大。更多还原     

地震作用崩塌堆积体边坡稳定性分析

采用反应谱法考虑地震作用的动力特性,使用有限元方法,分析地震作用下崩塌堆积体边坡的稳定性;结合具体的工程实例,分析按反应谱法考虑的有限元计算结果的应力、位移变化,给出了安全系数计算方法,并与拟静力法计算结果进行对比分析,表明本文方法较合理,从而探讨了反应谱法在崩塌堆积体边坡稳定性分析中的应用前景。     

岩质边坡抗滑稳定分析中的潘家铮分块极限平衡法

岩质边坡稳定分析中,潘家铮提出的分块极限平衡法属于上限解法。它与萨尔玛法等效,可以相互验证。文章对该法的一般公式进行了推导,并提出其应用中应注意的问题。     

干湿循环作用下土质边坡稳定性分析

针对饱和非饱和土质边坡在干湿循环作用下的稳定问题,考虑降雨入渗和地表蒸发的作用,基于增加了蒸气项的非饱和土渗流理论,使用VG模型拟合土体的土壤水分特征曲线和渗透系数函数,并使用有限单元法和极限平衡法对干湿循环作用下边坡含水量和抗滑稳定安全系数进行分析.在无降雨、只有大气蒸发作用时,非饱和区土体含水量减少,孔隙负压增大,...     

极限平衡分析中加固力对岩质边坡稳定性的影响

分别对考虑加固力作用边坡稳定性分析的Morgenstern-Price法、严格Janbu法和Sarma法,推导了安全系数的计算过程。在不考虑力矩平衡的情况下,分析加固力对条块抗滑力和安全系数的影响,然后在考虑力矩平衡的情况下,分析Morgenstern-Price法中加固力对条块安全系数的影响。结果表明,边坡的安全系数随着加固力和内摩擦角的增大而增大。当滑裂面与水平面的夹角小于某一角度时,条块的安全系数随着加固力与水平面的夹角的增大首先呈现先增大的趋势,在达到极大值后呈现减小的趋势。当滑裂面与水平面的夹角大于某一角度时,条块的安全系数随着加固力与水平面的夹角的增大而减小。最后通过一个边坡稳定性分析的简单算例,说明本文理论分析是正确合理。且在同等条件下,加固力作用在边坡下部比作用在上部的效果要好。