有限元强度折减法边坡失稳判据的适用性研究

采用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析时,存在多种失稳判别标准。从工程实践角度而 言,不同失稳判据的适用性会因边坡岩土类别的差异而有所变化,但目前对这方面的研究相对缺乏。依 托于某公路工程,根据岩土类型对深挖路堑边坡进行简单分类,借助ＰＬＡＸＩＳ建模探究典型的三种失稳 判据对不同类型边坡稳定性分析的适用性。研究结果表明,均质土坡应采用判据Ⅱ为主、判据Ⅲ为辅; 非均质土坡和土－岩边坡应将判据Ⅲ作为主要失稳标准,辅以判据Ⅱ;岩质边坡则应首选判据Ⅰ为失稳 标准,辅以判据Ⅱ。     

基于强度折减法对岩质边坡分析

提出一种特殊界面单元模拟复杂岩质边坡的潜在滑动面,利用强度折减法确定复杂岩质边坡安全系数。通过对锦屏一级电站左岸岩质边坡稳定性分析表明,与传统的极限平衡法及Goodman单元相比,利用此方法能够取得较为合理可靠的结果。     

有限元强度折减法在边坡稳定性研究中的应用

文章阐述了有限元强度折减法的原理和强度折减法破坏准则,通过对实际工程的计算,对其结果进行比较、分析,证明了有限元强度折减法和极限平衡法其安全系数意义的一致性.得出了收敛准则和特征点位移准则破坏判据的一致性,同时验证了坝顶特征点位移判据的正确性.     

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。     

基于强度折减法的转角边坡三维稳定性分析

采用有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立三维土质边坡模型,基于强度折减法研究了边坡稳定性与坡转角的关系,以及坡转角对边坡稳定性与坡高、坡角和边坡长度关系的影响。结果表明,边坡安全系数随着坡转角的增大会逐渐降低;坡转角对边坡安全系数与坡高、坡角关系的影响较小,但对于边坡安全系数与边坡长度关系的影响较大,且当坡角较大时,坡转角对安全系数与边坡长度的关系的影响就较小;当坡角较小时,坡转角对安全系数与边坡长度的关系的影响就较大。     

ABAQUS强度折减法在边坡稳定分析中的应用

强度折减有限元法是将强度折减理论与强塑性有限元法相结合的一种边坡稳定分析方法。将强度折减法与有限元软件ABAQUS相结合,提出以塑性区贯通及塑性应变、位移的突变作为边坡失稳的评价依据,为准确判定边坡的滑动面及相应的安全系数提供了可靠依据。该方法相对于传统的极限平衡法来说在理论上更完备计算上更精确,特别是对于复杂条件下的边坡稳定性分析更具有独特的优势。     

强度参数对边坡稳定性影响分析

在研究材料强度对边坡稳定影响机理的基础上,结合简单的均质边坡、非均质边坡算例,分别采用基于强度折减法的Plaxis软件及基于极限平衡法理论的Geo-Studio软件进行计算,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,分析各材料参数对安全系数及边坡滑裂面的影响。结果表明:(1)当λcr为定值时,改变黏聚力c及内摩擦角对滑裂面位置没有影响;当λcr由小变大时,滑裂面由浅变深,进出口逐渐远离边坡坡顶和坡底;当λcr由大变小时,滑裂面由深变浅,进出口逐渐靠近边坡坡顶和坡底;(2)安全系数与黏聚力c近似呈线性增大关系,与内摩擦角呈非线性增大关系;(3)安全系数随着坡角或坡高的增大不断减小,但其对滑裂面的影响同结论(1)。     

有限元极限平衡法与强度折减法在边坡稳定性分析中的对比

基于有限元极限平衡法和强度折减法,对比分析了澳大利亚计算机应用协会所使用的三类边坡稳定性考题,用于定量评价这两种有限元法的计算精度。研究结果表明,对于均质及多层土边坡,有限元极限平衡法与强度折减法的计算结果较为接近,而对于含软弱夹层的边坡,有限元强度折减法计算所得的安全系数明显偏小。研究结果对提高边坡稳定性的计算精度具有重要意义。     

基于局部强度折减ＮＭＭ的岩质边坡稳定性分析

为进一步完善岩质边坡安全系数及相应滑落面的确定手段,借鉴ＮＭＭ模拟大变形、大位移的优势,考虑边坡实际的局部损伤性,提出局部强度折减ＮＭＭ（ＬｏｃａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＲｅｄｕｃｔｉｏｎＮｕｍｅｒｉｃａｌＭａｎｉｆｏｌｄＭｅｔｈｏｄ,ＬＳＲ－ＮＭＭ）,并将其应用到重庆兴隆隧道进洞口边坡稳定性评价中,与传统强度折减法、现场监测数据对比分析,且与自主研发的ＧｅｏＳＭＡ－３Ｄ系统进行耦合。研究结果表明:相较于传统强度折减法,局部强度折减ＮＭＭ与现场监测点位移数据拟合度更好,阐明了该方法具有一定精度及其可行性。该边坡最危险滑落面安全系数为１．１７６,且获得的滑落面位置与现场监测数据吻合度较高,与ＧｅｏＳＭＡ－３Ｄ系统耦合效果良好,并给出了相应治理方案,为现场灾害治理提供了参考性意见。     

基于Phase2的强度折减法土质边坡稳定性研究

基于Phase2有限元软件强度折减法,根据塑性区贯通以及特征点位移突变两个判据分析土质边坡的稳定性。依据地基塑性区开展深度和数值模型下部边界深度之间的关系,根据模拟塑性区的贯通情况确定土质边坡边界的范围。采用Mohr-Coulomb模型和Duncan-Chang模型模拟不同折减系数下监测点的位移,结果表明:Mohr-Coulomb模型强度折减法得到的安全系数与极限平衡法得到的安全系数相同,建议采用Mohr-Coulomb模型强度折减法确定安全系数;当折减系数在一定范围内时Duncan-Chang模型计算得到的位移值比Mohr-Coulomb模型计算得到的位移值更符合工程实际,建议采用Duncan-Chang模型强度折减法确定变形场。     

基于局部强度折减法的某水电站边坡稳定性分析

边坡的稳定性问题一直是水电工程研究的重点和难点,目前普遍采用整体强度折减法进行分析,其考虑了对所有岩土体单元强度折减,与实际不相符合.基于局部强度折减法基本理论,采用有限元软件对某含有软弱夹层的水电边坡进行稳定性分析评价.结果表明:自然工况下,边坡稳定安全系数为1.28,边坡基本稳定;但在降雨过后,软弱夹层抗剪强度迅速降低,塑性区贯通,边坡稳定安全系数仅为0.96,边坡将沿着软弱结构面滑动;对上部危岩体进行加固后,边坡稳定安全系数分别提高75.8％和90.6％,塑性区范围减小.计算结果可为同类边坡工程的稳定性评价和加固施工提供借鉴.     

三维有限差分强度折减法分析边坡稳定性研究

强度折减法已经成为边坡稳定分析的重要方法之一。基于FLAC3D程序的三维有限差分强度折减法可以自动计算三维复杂边坡的安全系数,可以考虑节理、断层等构造对边坡稳定性的影响,而且很容易通过临界状态的剪应变和节点速度判断出滑动面的位置和形状。利用FLAC3D三维有限差分强度折减法对某厂房枢纽区后边坡的三维稳定性进行了分析,结果表明该边坡的稳定性主要受F1断层的控制,计算结果合理,表明本文采用的方法可应用于三维边坡的稳定性分析。     

基于强度折减法的调蓄池工程边坡稳定性分析

文章依据有限元强度折减理论,借助ANSYS软件,建立起拱拜孜移民安置点调蓄池工程边坡稳定的二维和三维有限元分析模型,对调蓄池工程土质边坡稳定性进行深入分析。结果表明,有限元强度折减法在调蓄池工程及类似水利工程边坡安全系数估算及边坡稳定性分析方面较为适用,具有推广应用价值。     

基于渗流的改进双强度折减法边坡稳定性分析

渗流是影响边坡稳定性的一个重要因素,为了更准确地判断渗流对边坡的影响情况。以湖北兴山蒋家趟边坡工程为例,介绍了岩土体中渗流和应力场耦合的机理,在自然工况、暴雨工况下采用改进的双强度折减法对边坡进行了对比分析。结果表明,自然工况下改进双强度折减法计算出的安全系数为1.328,而暴雨工况下安全系数为0.97,可知渗流对边坡的稳定性有显著影响,渗流应力耦合情况下安全系数降低了27%,因此在考虑渗流情况下采用改进双强度折减法可以使计算结果更符合实际,为工程实践提供参考。     

基于强度折减法的大岗山水电站边坡稳定性分析

基于ANSYS强度折减法,以大岗山水电站右岸边坡为例,研究了弱层对边坡稳定性的影响、边坡的失稳破坏机理以及二维和三维分析计算结果的区别和联系。结果表明：弱层对边坡的稳定性有显著的控制作用;工程现场加固措施对提高边坡稳定性的作用明显;边坡的失稳破坏是一个塑性区累积发展、位移逐步增大的过程;三维计算所得的安全系数、位移及应变值与二维计算结果存在一定的差异,主要是由于模型、单元、网格划分及单元应力状态等方面的差异造成的,相对而言,三维计算结果更加可靠。     

基于强度折减法的复杂地基重力坝抗滑稳定分析

以某水电工程重力坝为例,基于有限元强度折减法,建立了含有2条裂隙的重力坝二维有限元模型,并以下游坝趾点位移突变作为大坝失稳判别指标,分别对校核水位、设计水位和正常蓄水位3种工况下重力坝的稳定性进行计算分析.结果表明:校核水位下大坝安全系数最低,仅为1.8,设计水位和正常蓄水位分别为2.4和3.0,上游水位越高,大坝稳定性越低;大坝稳定性受下游裂隙2影响最大,危险滑裂面沿着上游坝踵和下游坝趾裂隙分布,应加强对裂隙2的加固处理.对于类似包含复杂地基的重力坝抗滑稳定分析,建议采用有限元强度折减法进行计算.     

有限元重度加大法与强度折减法的对比分析

在边坡算例的基础上,分别应用有限元强度折减法和有限元重度加大法进行安全系数的计算,并将计算结果与极限平衡法结果相对比.结果显示:有限元重度加大法的结果要大于有限元强度折减法计算的结果.边坡高度较矮时,二者的结果相差比较大;当坡度较大,边坡高度较大时二者计算结果基本相同.边坡坡度大于等于1∶1.5时,可以采用重度加大法方...     

强度折减法计算边坡稳定性中弹性模量和泊松比的取值研究

为探究强度折减法中弹性模量与泊松比取值对边坡稳定性系数的影响,采用有限元强度折减法,在强度参数折减的同时,根据公式调整弹性模量与泊松比的取值,所得到的边坡稳定性系数,与保持弹性模量和泊松比不变所得到的边坡稳定性系数对比,发现弹性模量与泊松比取值的变化对边坡稳定性系数计算结果影响很小,表明在采用有限元强度折减法计算边坡稳定性系数时只需对强度参数进行折减,不需要考虑弹性模量与泊松比取值的变化。更多还原     

边坡稳定的离散元强度折减法分析

分析边坡稳定性的传统方法主要有极限平衡法和有限元法,传统的极限平衡法无法获得节理岩质边坡的滑动面与稳定安全系数,有限元法对节理岩质边坡的稳定分析需要设置节理单元,而离散单元法能真实地表达节理岩体的几何特征,便于处理非线性变形和破坏都集中在节理面上的岩体破坏问题,因此可以更好地模拟边坡的稳定状况。将离散元法与强度折减法结合,分别对土质边坡和含结构面的岩质边坡的稳定性进行了算例分析,结果表明离散元强度折减法在岩土体边坡稳定分析方面具有潜在的优越性,是节理岩质边坡稳定性分析的可行、有效的方法。     

基于强度折减的岩质开挖边坡加固效果三维分析

结合盐津变电所岩质开挖边坡实例,将稳定性分析的强度折减法与边坡的开挖、加固过程模拟相结合,对三维条件下边坡开挖和加固后的稳定性进行了计算评价.计算中应用了FLAC30软件.研究表明,基于强度折减法的数值计算可以像数值模拟方法那样既考虑三维效应明显的地形地貌、地质结构和加固方式等,又考虑岩土体的本构关系和支挡结构与坡体的相互作用,还可以像极限平衡法那样计算安全系数,却不用指定滑面.同时采用强度折减法计算安全系数时,还能够考虑开挖、回填及加固等施工效应.计算结果还表明,在计算中应根据岩土体的应力应变关系、边坡的变形情况及工程的使用期限等恰当的选择岩土体抗剪强度参数,其结果将直接影响到强度折减法计算安全系数的精度.