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强度折减有限元法分析边坡稳定性的精度探讨 总被引:5,自引:0,他引:5
对强度折减有限元法分析边坡稳定性中的精度进行了探讨.对比分析表明:边坡安全系数随着剪胀角ψ的增大略有增大,但总体上可以忽略不计,有限元计算中,可取ψ=0°进行边坡稳定性分析;弹性模量E和泊松比ν对安全系数基本上没有影响;采用位移是否突变和塑性区是否贯通作为边坡的失稳判据,对比前后计算步骤中的位移和塑性区特性,可以减少或消除非确定性因素对安全系数的影响;计算模型的边界范围大小,需根据具体边坡的变形需要来确定,其大小应足以让边坡的破坏滑动面自由发展.通过算例分析表明,在采用合理的失稳判据条件下,用有限元强度折减法得到的边坡安全系数与极限平衡法的结果相当,说明采用强度折减有限元法分析边坡稳定性是合理可行的. 相似文献
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针对高边坡填石路堤的边坡稳定安全系数的确定是设计的关键问题,根据具体实例,利用毕肖普法确定高边坡填石路堤边坡稳定安全系数,指出在填石路堤边坡稳定性分析中,毕肖普法简单明了,应推广使用. 相似文献
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本文基于空间滑面正应力修正模式,提出一般形状边坡三维极限平衡新解法。假设三维滑面正应力的初始分布,用含有3个待定参数的修正函数对其进行修正,使滑体满足3个方向力的平衡条件以及绕垂直滑动方向坐标轴的力矩平衡条件,推导出关于安全系数的3次代数方程,得到边坡3D安全系数显式解。本文方法无需对条柱间作用力进行假设,计算原理简单;安全系数由显式解直接计算,无需迭代,不存在收敛性问题;由于满足4个平衡条件,计算结果可靠;适用任意形状的非对称边坡,工程应用前景广。算例与工程应用计算结果表明了方法的有效性与实用性。 相似文献
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基于极限分析理论和能量安全系数的定义,提出了一种评估土坡稳定分析的方法,并通过例子阐述了该方法的具体应用。分析表明:对二维的土坡稳定分析,能量安全系数具有明确的物理意义,且容易将其应用和拓展到土坡的三维稳定分析中。结果表明:文中建议的两种土坡三维破坏模式更适用于坡顶局部压力下的三维土坡稳定分析研究。 相似文献
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改进和声搜索算法及其在土坡稳定分析中的应用 总被引:12,自引:0,他引:12
土坡非圆临界滑动面的寻求是土坡稳定分析的重要步骤,它是一个多极值的优化问题。利用改进的和声搜索算法和修复策略来寻求复杂土坡的临界滑动面及其对应的安全系数,并对改进和声搜索算法与基本和声搜索算法的结果进行了比较,发现改进和声搜索算法比基本和声搜索算法能搜索到更危险的滑动面,原因在于,改进和声搜索算法在每次迭代步中产生多个新解,而基本和声搜索算法中每次迭代产生一个新解。此外,修复策略比惩罚策略更能有效地搜索解空间。结果表明,改进的和声搜索算法和修复策略可以用来进行土坡稳定分析。 相似文献
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为准确掌握边坡的受力特点,采用有限元强度折减法对高速公路边坡进行了稳定性分析,计算得到边坡的内力和位移的分布情况,并确定出边坡的安全系数,最后将计算结果与传统方法进行了对比,表明了该方法的可行性。 相似文献
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一种边坡稳定性分析的三维极限平衡法及应用 总被引:2,自引:0,他引:2
将离散后的条柱间作用力等效成滑面正应力,依据整个滑体的平衡条件,提出一种适用一般空间形态滑面的边坡三维极限平衡法。首先通过类比经典土压力理论和Spencer的条间力假定,提出了条柱间作用力假设模型,由典型条柱的平衡条件得到滑面正应力的分布函数(含3个待定参数),再根据整个滑体的4个主要平衡条件建立平衡方程,采用数值方法和解析法求解平衡方程组获得三维安全系数。算例验证研究结果表明:该方法计算结果与已有方法相印证,其精度与严格三维极限平衡法相当,适用于任意空间滑面形态。最后,应用该方法初步评价金坪子II区边坡的整体稳定性,取得较理想的效果。该方法理论严谨,结果可靠,计算过程简单且易于编程,可在边坡工程设计及滑坡治理中推广应用。 相似文献
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介绍了边坡工程地质条件,分析了边坡变形的特征及成因,阐述了边坡稳定性的计算方法,并对其计算结果作了分析,对边坡的变形、检测等得出一些结论。 相似文献
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《The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering》2013,6(4):251-264
A slope stability analysis method using the finite element method and the limit equilibrium principle is presented in this paper to determine the critical slip surface and to calculate the minimum safety factor based on the stress field produced by a numerical simulation. This method assumes a cutting export and makes good use of geometric combination to reduce the search range during the calculation process. The proposed method was validated using two classical benchmark slopes and an engineering slope; it was also compared with other conventional limit equilibrium methods. The error between the proposed method and the limit equilibrium method was relatively small. The proposed method resolved several limitations of the traditional methods, and a comparison of the benchmark slopes showed that the proposed method exhibited good accuracy and efficiency. The proposed method can thus analyse both the stability of a natural slope and the stability of a soil slope under seismic loading conditions. 相似文献
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在运用抗剪强度折减有限元法对边坡系统的稳定性进行分析时,用等效面积的Drucker-Prager屈服准则如DP1、DP2、DP3等模型来模拟二维和三维边坡稳定状况,通过分析得出:三维稳定有限元分析可以较二维有限元更加真实地反映边坡的稳定状况,基于莫尔-库仑等效面积的DP3模型的计算比较真实,更好地发挥材料的承载潜力.并结合传统的极限平衡法,探讨了自重作用下对二维和三维边坡稳定的影响.在此基础上,还探讨了不同剪胀角对边坡稳定性的影响.文章可为边坡稳定加固设计提供一些参考. 相似文献
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边坡稳定分析中的临界滑动面搜索方法述评 总被引:27,自引:1,他引:27
对现有边坡稳定性分析中的各种临界滑动面搜索方法,主要工作和成果进行了系统的总结,在简述各种方法的基本原理的基础上,评价了其主要优缺点,并对临界滑动面搜索方法的进一步研究,发展和应用提出了建议。 相似文献
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基于模态参量变化的边坡动态稳定分析新方法 总被引:1,自引:0,他引:1
边坡稳定问题一直是岩土工程领域研究的重要课题,但对于基于模态参量变化的动态稳定分析研究不多。因此,研究将坡体重点区域的黏聚力作为动态参量,实现边坡体动态稳定分析评价。基于GIS三维滑坡分析模块,结合实时固有振动频率对黏聚力参量进行调整,实现坡体更加客观的强度折减。固有振动频率与滑坡黏聚力关系的构建,可以有效解决数值分析中参数选取和调节的困难。通过试验和实际边坡的应用,基于模态参量变化的动态数值分析,避开了极限平衡法主观缺点,模拟结果更加符合客观实际。同时,分析结果更加客观、合理,在充分考虑边坡的空间特性的同时,也能客观评价强度折减情况,为边坡稳定性分析提供一个客观有效的新方法。 相似文献
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为分析冻融环境下露天矿山边坡稳定性影响机理,选取内蒙古某露天矿山为研究区,采用合成孔径边坡雷达监测技术,对该矿采场边坡进行连续不间断监测,研究冻土融化以及渗流作用影响下露天矿山边坡变形规律。研究结果表明:冰冻期加之渗流作用导致边坡表面土体出现冷冻膨胀现象,变形量增加;长期冰冻状态使得边坡内部应力分布逐渐趋于稳定,从而减缓变形速度;解冻过程中,边坡土体产生收缩变形,加剧了边坡软弱层的破坏,从而降低边坡整体稳定性。因此研究冻融及渗流条件下边坡变形机理可为露天矿边坡长期稳定性评价提供基础依据及工程指导,并为露天矿山边坡安全监测提供一定参考。 相似文献