基于最小势能原理的三维边坡稳定矢量和法

确定滑面应力状态以及坡体滑动方向,是运用矢量和法进行边坡稳定性分析的关键。针对任意形状的滑移面,基于最小势能原理获取滑面上的应力,通过使得系统势能最小的虚位移求解滑面上的法向力以及剪切力。同时,将边坡整体运动趋势视为微面抗滑力矢量和的相反方向,构建了一种抗滑力方向的计算方法。将滑体上的所有力在滑动方向上进行投影得到抗滑力与下滑力,二者的比值定义为边坡的安全系数。相比以往的研究,文中方法无需假定主滑面,同时避免了初始滑动方向的确定。为验证该方法的可行性,用其计算了2个经典算例的安全系数、滑动方向以及法向应力,并将其应用于某实际工程。结果表明:该方法在2个经典算例中得到的结果与其余算法结果较为接近,验证了其合理性;在实际工程中,文中方法与其他算法的计算所得安全系数较为接近。研究成果为边坡稳定计算提供了新的思路。     

基于突变理论的边坡安全系数自动搜索方法及应用分析

为解决搜寻强度折减系数与边坡位移关系曲线突变点数值计算量大、主观性较强等问题,基于尖点突变理论,提出边坡安全系数自动搜索方法,以Fortran语言和FLAC 3D数值计算软件为平台,开发了适用于自动搜索边坡安全系数的计算程序。将该方法应用于边坡实例的稳定性研究,讨论了各种评判标准所得安全系数的大小差别,并与极限平衡法计算的安全系数进行对比分析。结果表明:自动搜索边坡安全系数的计算程序能快速定量找到边坡临界稳定的突变点,提高了边坡稳定性分析的准确性和计算工作效率;计算结果与边坡规范推荐的极限平衡法所得的结果对比误差较小,并且对于未知滑动面边坡,极限平衡法得出的滑动面位置与该方法所得安全系数下对应的塑性区贯通区域基本一致。文中方法为边坡稳定性评价提供了有益借鉴。     

基于Geo-Slope软件的土质边坡稳定性分析

结合Geo-Slope软件中的有限元计算模块Sigma/W和刚体极限平衡计算模块Slope/W,将Sigma/W模块中计算所得到的结果导入Slope/W模块,考虑土体的应力-应变关系,利用极限平衡法的概念计算边坡的稳定安全系数并确定最危险滑动面;通过经典算例分析,在极限平衡法中引入有限元计算得应力结果计算边坡的安全系数的方法是可行的,且对均质和非均质的土坡均适用。     

区间有限元在边坡稳定分析中的应用

考虑边坡工程的不确定性，将材料参数和荷载用区间数表示，用区间有限元方法计算边坡内任一点应力应变，根据应力水平定义边坡的安全系数，用于评价边坡的稳定性．工程实例表明，用该方法评价边坡的稳定性，与常规有限元相比，具有使用简便，计算量小的特点，适合计算边坡工程。     

傍山公路高边坡抗滑桩加固技术研究

以宁波奉化市浒溪线边坡“灿鸿”台风水毁治理工程为研究对象，通过建立多种抗滑桩加固边坡有限元模型，探讨了桩长、桩间距、桩截面等因素对边坡加固效果的影响；基于矢量和法推导了边坡安全系数的理论解析解，编写了求解矢量和法边坡安全系数的程序，研究了节理面性质对含节理边坡稳定性的影响规律。结果表明:桩长越长，加固效果越好，但桩长增加到一定长度时，加固效果增强不明显；桩间距越大，边坡加固效果越差；桩截面对边坡加固效果最为明显，随着桩截面增大，边坡安全系数明显提高；节理面黏聚力、内摩擦角参数越大，边坡安全系数越大。研究成果可为类似边坡工程的设计和施工提供参考。     

岩质边坡稳定性的有限元分析和数值模拟

基于岩质边坡滑动面和稳定性主要由岩体结构面强度决定的实际,作者首先采用有限元应力分析方法估算了岩体结构面的稳定安全系数,进而利用有限元强度折减法对岩质边坡稳定性进行了数值模拟研究。研究结果表明,采用有限元应力分析方法和强度折减法相结合的方式能快速有效地求解岩质边坡的稳定安全系数,并可为岩质边坡稳定性评价提供一定的指导依据。     

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。     

有限元塑性极限分析在高边坡稳定计算上的应用

本文通过分析比较计算边坡稳定的方法，然后利用有限元强度折减法，对该边坡稳定进行了计算分析，有限元强度折减法是基于真实应力场的计算方法，能够自动寻找最小安全系数以及相应的滑动面。     

小湾水电站进水口边坡稳定性分析

进水口边坡的稳定直接关系到小湾水电站的安全，为了确定其最小安全系数，用两种方法对进水口正面，侧面共7个剖面进行了分析计算，对侧面采用圆弧搜索法计算安全系数，给出最危险滑移线，对正面边坡，则根据其缓倾角断层和陡倾角结构面，采用非圆弧搜索法对指定滑面进行计算，同时利用优化方法对边坡的局部剖面进行了验证性分析计算，得出在剖析6处安全系数最小。     

边坡稳定性分析中局部与整体安全系数关系探讨

面积加权法和简单代数平均法是当前表征局部安全系数和整体安全系数关系的方法,然而这两种方法物理意义不明,且计算结果误差较大。基于此,从安全系数的定义出发,分别就极限平衡法、有限元分析法和矢量和法,通过公式推导建立了边坡局部安全系数与整体安全系数间的关系。将简单代数平均、面积加权以及建议方法3种由局部安全系数求整体安全系数方法的计算结果对比,验证了建议方法的合理性。此外,分析了区域划分及应力状态对计算结果的影响,得出以下主要结论:①建议方法求得的整体安全系数较面积加权法及简单代数平均法所得结果更接近参考值,且具有明确的物理意义;②区域划分数量为30时,基于刚体极限平衡法所求的三种由局部求整体的结果差异相对较小,基于有限元分析法和矢量和法对应的结果差异较大;③推荐方法获得的整体安全系数受区域划分影响较小,计算结果稳定,而面积加权和简单代数平均法计算结果受区域划分影响较大,仅在极限平衡法情况下适用。     

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.     

一种确定圆弧滑动面均质边坡安全系数的弹性极限平衡方法

根据均质边坡的实际地质与几何特征，将其简化为无限大楔形体弹性力学模型，用经典弹性理论推导出了该力学模型对应的坡体内部应力分量的解析表达式。根据求出的应力表达式，对潜在滑动面形式为圆弧的边坡，结合极限平衡理论，采用坐标变换手段推导出了边坡安全系数的表达式。最后用简单算例验证了应用该安全系数表达式的可行性，同时将其计算结果与基于刚体极限平衡理论的条分法的结果之间的异同进行了比较。首次采用弹性极限平衡法确定了安全系数的解析表达式，具有一定的学术价值和实际意义。     

地震作用下基于严格极限平衡法的边坡稳定性分析

为研究地震作用下的边坡稳定性问题,基于极限平衡法,修正滑面正应力,得出地震力作用下的严格极限平衡法,对任意滑动边坡进行受力分析,进而分析地震力作用下的边坡稳定性。以牙根水电站2号拉裂体右岸边坡为研究对象,采用与有限元法相结合的严格极限平衡法和传统极限平衡法分别对均质边坡与非均质边坡安全系数进行求解。结果表明,严格极限平衡法与传统极限平衡法计算结果误差均在容许范围内,验证了严格极限平衡法的合理性,为工程实际应用提供一种新的方法指导。     

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。     

小湾坝肩槽开挖边坡的三维刚体弹簧元分析

采用三维非线形刚体弹簧元法，对小湾坝肩槽开挖边坡进行应力应变及稳定分析，对计算成果进行评价分析，进而评价了工程加固措施。计算出各工况下滑面、滑块的安全系数，对计算成果进行了评价分析，并进行破坏模式的研究，提出了工程加固措施，从而为提高边坡开挖加固措施提供了依据。     

土石坝边坡稳定性分析的应用研究

极限平衡法结合有限元强度折减法分析、计算边坡稳定是一种趋势,对两种方法进行了比较计算,有限元强度折减法是基于真实应力场的计算方法,能够自动寻找最小安全系数以及相应的滑动面。     

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。     

基于弹塑性区间有限元的边坡稳定性分析

区间分析法是工程中对不确定问题进行分析的方法之一。现有区间分析法大多采用区间参数摄动法求解,其存在明显的局限性,特别对于弹塑性问题需采用增量法计算时,很难得到有效的解答。在边坡稳定性计算中采用区间变量来描述工程中的不确定性,将区间数学与弹塑性有限元相结合,建立了弹塑性区间有限元,推导了基于弹塑性区间有限元方法的边坡稳定性区间安全系数计算公式,这一方法能有效的避免区间参数摄动法的局限性。通过工程实例,验证了该方法的可行性和有效性。在此基础上探讨了岩土体参数对区间安全系数的影响。结果表明,内摩擦角对边坡安全系数的影响明显,重度、黏聚力影响较大,弹性模量和泊松比影响小。     

矢量和分析法在非饱和边坡稳定分析中的应用

系统介绍了矢量和分析法,编制了非饱和土的边坡稳定矢量和法安全系数计算程序VSM。将此计算程序应用于某水电站雾化区边坡稳定性分析,并与极限平衡法计算结果进行对比。计算结果表明:采用矢量和分析法和极限平衡法计算得到的非饱和土的边坡稳定变化情况规律一致,数据相对误差很小,非饱和土的边坡稳定矢量和分析法计算结果可靠、可信,可应用于工程设计。     

动态规划法在边坡工程稳定分析中的应用研究

该文引入动态规划方法应用于边坡工程的稳定有限元分析,这种方法利用有限元分析结果,不需要假定滑移面,通过对所构造辅助函数的迭代计算,可直接求出最小安全系数及最优的临界滑移面。算例分析表明,本文方法所确定的临界滑裂面与传统方法相似,而安全系数稍大于传统方法,而且该方法具有计算量小,分析可靠,可较为理想地分析边坡工程的应力、变形和稳定性,从而弥补了传统极限方法分析的不足,是边坡稳定分析中一种新的探索方法。