基于FLAC~(3D)强度折减法的三种收敛判据的比较分析

运用FLAC3D对一个简单土坡算例进行计算,分别运用目前常用的收敛判据、位移突变和塑性区判据来求得安全系数,这三个判据计算出的结果相近且都与FLAC内置fish语言求解安全系数的答案接近,说明在今后的具体运用中,以塑性区为判据会得到比较保守的安全系数,而采用监测关键点的位移相对比较直观精确,同时基于以上判据,综合考虑其他判据,使各判据在使用中尽量提高精度,这样才会得到比较可靠的结果。     

边坡临界失稳状态的判定标准

为了建立边坡临界失稳状态的统一判据,对同一算例分别实施3种判据：塑性区贯通判据、计算不收敛判据、位移突变判据.采用拉格朗日元法对边坡进行弹塑性稳定分析,将3种判据得到的安全系数与Janbu法的结果进行对比.结果表明：塑性区贯通并不一定产生边坡失稳,该判据得到的安全系数偏小;计算不收敛判据得到的安全系数与Janbu法十分接近,但其无法反映边坡的变形过程,且具有一定的人为任意性;位移突变判据确定了边坡稳定形态与折减系数的定量关系,通过双曲线方程拟合可方便地得到安全系数,其求解精度高,物理意义明确.     

基于不同失稳判据的堆载边坡稳定性分析

露天矿山边坡顶部堆载的作用会显著降低边坡的稳定性,而依据不同失稳判据确定的安全系数则会直接影响堆载边坡稳定性状态的评价。通过建立顶部堆载作用下边坡的有限元模型,从3类不同的失稳判据,即数值计算不收敛判据、塑性区贯通判据以及特征点位移突变判据入手,对比分析了堆载大小分别为25,50,75 kPa时的边坡安全系数。结果表明:坡顶堆载越大,边坡的安全系数越小;采用不同的失稳判据得出的边坡安全系数大小有一定区别,其中由计算不收敛判据得出的安全系数偏大,由特征点位移突变判据得出的安全系数偏小。结合堆载边坡的特殊工况,在实际工程中建议优先选用较为保守的特征点位移突变判据对边坡稳定性进行分析,同时将其他判据结果作为补充参考,以准确评价堆载边坡的稳定性状态。     

基于数值模拟的露天边坡强度折减法稳定性分析

基于有限差分强度折减理论,利用FLAC软件对某露天矿边坡的稳定性进行了数值计算分析,分别得到了迭代步数突变、计算不收敛和塑性区贯通3种不同条件下的边坡安全系数。通过对以上结果的分析,得出边坡破坏在数值模拟中表现为计算的不收敛,塑性区的贯通只是边坡破坏的必要条件。     

FLAC3D强度折减法在排土场边坡稳定性分析中的应用

将FLAC3D软件和强度折减法相结合,应用于露天矿排土场边坡的稳定性分析,采用位移突变判据和塑性区贯通判据来判断边坡是否发生失稳破坏,最后求出边坡的稳定性系数。用FLAC3D强度折减法计算边坡稳定系数比直接输入solve命令求解时速度快、更直观、更方便。     

某露天矿排土场边坡稳定性分析

排土场边坡稳定性问题成为阻碍我国露天矿发展的重大因素而得到国家和社会的广泛重视。本文总结排土场的发展趋势,结合某露天矿排土场的工勘地质特征,采用极限平衡法和FLAC3D强度折减法对排土场稳定性进行计算,计算结果相差不超过0.04,计算结果显示FLAC3D强度折减法计算安全系数具有很好的可靠性,计算不收敛判据与塑性贯通判据在本例中等效。安全系数平均值为0.480,反分析排土料的物理力学参数,认为达不到稳定要求的强度,故认为该排土场存在重大安全隐患,应及时治理。通过数值模拟研究边坡的失稳机制对于边坡稳定将有更为积极的意义。实践过程中,应当重视计算参数获取的准确性。     

非直线边坡曲率包含角对其稳定性的影响

以江西省域范围内典型均质红壤土边坡为研究对象,通过构建基于快速拉格朗日方法的FLAC计算模型,分析了非直线坡面工况下边坡安全系数、塑性区分布及速度位移场等随曲率包含角变化的响应规律。     

矿柱抗剪安全系数的数值计算方法及分析

基于矿柱多为剪切破坏的特征,提出了矿柱抗剪安全系数的概念,研究了数值计算中矿柱失稳的判据,即以矿柱破裂面上节点的塑性应变或位移突变作为矿柱整体失稳的标志.采用有限元强度折减法计算了矿柱的抗剪安全系数,通过与传统方法所得安全系数的分析比较,提出判断矿柱稳定性的抗剪安全系数标准,即当矿柱的抗剪安全系数大于1.2,此时传统的抗压安全系数大于2.6,矿柱是安全可靠的.     

基于数值模拟的露天边坡稳定性分析

为系统分析塔罗金矿露天边坡稳定性状况,选取具有代表性的现状边坡剖面,运用极限平衡法和强度折减法分别进行计算,得出剖面的平均安全系数为1.458;建立剖面的三维模型,运用有限差分软件分析边坡的塑性区和位移场变化,结果显示边坡的塑性区主要分布于各台阶的坡面位置,塑性区面积较小,未贯穿坡体,也未产生潜在滑移面;布置在边坡典型位置的监测点位移量较小,边坡产生整体滑移的可能性不大。安全系数和数值模拟计算结果与现场实际观测情况一致。     

基于有限元技术的边坡稳定性考察

基于极限平衡分析法和有限元法,对同一边坡进行了稳定性考察。对比计算表明,有限元计算得到的边坡安全系数与极限平衡法的结果非常接近。有限元计算还可以提供边坡坡体内的主应力、最大塑性应变、塑性区、水平位移、竖向位移、总体位移增量等参量的分布情况,为边坡加固方案的确定与加固位置的选择提供了依据。