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。     

利用有限元计算成果进行边坡稳定计算探讨

在大多数工程的建设及施工中，通常是采用传统的极限平衡法进行边坡的稳定性计算及校核，用直观的安全系数来评价边坡的稳定性。随着有限元理论的问世及发展，很多大型工程的边坡稳定问题引入了有限元理论。但有限元计算成果通常是作为一种稳定性校核的手段。利用有限元计算成果，我们同样可以对边坡的稳定性作一个传统的定量评价，其计算出来的安全系数通过大量工程验证，证明其结果优于简化的极限平衡计算法，具有一定的应用价值。     

两种边坡稳定分析方法在实际工程中的应用

工程中常用的边坡稳定分析方法主要包括极限平衡法和有限元强度折减法。基于以上2种方法,分别采用Slide和Phese2对卡里巴南岸水电站扩机工程引水洞进口边坡稳定性进行详细研究,分析、对比计算结果,最终得出2种边坡稳定分析方法在实际工程中的应用价值。     

强度折减法在边坡稳定有限元分析中的应用

根据近年来在水利水电工程边坡设计和计算的经验,介绍强度折减法在边坡稳定分析有限元计算中的应用.采用强度折减法,用有限元软件直接计算边坡稳定安全系数,可得出可靠的边坡稳定性计算结果.     

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。     

边坡稳定性分析方法及工程应用研究进展

边坡稳定性分析是岩土工程领域的重要研究课题,近年来边坡事故多发边坡稳定性问题受到高度重视。刚体极限平衡法和有限元强度折减法在边坡工程稳定分析中发挥重要作用,已经取得了许多重要研究成果。文中对以简化Bishop法、M-P法和通用条分法为代表的刚体极限平衡法的理论基础和计算过程进行了阐释,同时结合算例对有限元强度折减法等计算机数值计算方法的基本原理、主要特点和功能优势进行了分析并对比。通过列举前人的研究进展和工程实际应用,总结各种方法的适用范围和局限性。最后指出,随着边坡技术的进步,应发展多种分析方法相结合的复合分析法和随机方法与模糊方法相结合的可靠度分析法等新型边坡分析方法。     

含软弱夹层库盆边坡稳定分析方法探讨

极限平衡法与有限元强度折减法是目前边坡稳定分析计算中常用的两种方法。以中东某混合坝边坡稳定计算为例,该混合坝基础内存在软弱夹层,采用极限平衡法与有限元强度折减法对边坡稳定性进行计算,总结分析两种方法的计算结果及差异,并对分析方法进行探讨。结果表明:极限平衡法和有限元强度折减法求解得到的安全系数较为接近,均可对含软弱夹层边坡进行模拟。     

加筋土边坡稳定性分析

基于强度折减法和重力增加法分别对未加筋边坡和加筋边坡进行了有限元数值分析,并与Bishop法进行了对比,验证了将这两种方法应用于加筋土边坡计算的可行性。通过对工程实例的计算分析,建议对于未加筋边坡将坡内点的水平位移急剧变化作为边坡处于临界破坏状态的判别标准;而对于加筋土边坡,将塑性区从坡脚至坡顶贯通作为临界破坏状态的判别标准。     

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。     

基于考虑矢量特征的应力结果边坡稳定分析

确定性模型的安全系数仍然是判别边坡是否稳定的最常用指标。安全系数计算方法主要包括两类,一是极限平衡法,其二是基于有限元数值计算应力成果的方法。基于应力计算成果的安全系数定义存在差异,提出了点安全系数法和矢量法的原理,应用于算理和某工程边坡表明矢量法成果可靠。     

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。     

基于极限平衡理论与有限元强度折减法的某涉水高边坡稳定性分析

该文以深圳某大型涉水高边坡为研究对象，将极限平衡法和有限元强度折减法原理相结合，从边坡稳定性角度出发，应用理正及有限元软件分别对开挖边坡整体抗滑稳定性和局部面层塑性破坏进行计算分析。研究结果表明，原始边坡安全系数大于规范允许值，边坡防护结果符合稳定性要求，但边坡浅层面在地应力卸荷作用下仍会产生破坏问题，因此，采用锚杆框格梁支护结构来减少边坡面层卸荷崩解破坏对工程安全造成的影响，支护后边坡稳定系数为1.47,满足规范允许值要求。利用圆弧滑动极限平衡法对开挖边坡进行多断面整体稳定分析的同时，采用有限元软件对边坡典型断面的护坡结构进行设计，能够更为全面、准确、快速地分析大型边坡工程的整体抗滑稳定性，并满足局部稳定安全要求，可为类似工程提供借鉴。     

弧长法在边坡稳定非线性有限元分析中的应用

在有限元强度折减法的基础上，引入计算结构临界状态荷载值的弧长法进行边坡工程稳定分析。该方法是在迭代过程中调整荷载增量的大小以得到收敛的解，从而在计算时可自动调整土体强度参数的降低程度。最后通过算例验证了本算法的有效可靠性和适应性。并与直接有限元强度折减法计算结果进行比较，结果表明，在边坡稳定非线性有限元分析中，引入弧长法不仅改善了有限元迭代的收敛性，而且还可以更准确地求出边坡安全系数。     

基于FLAC的某工程地震作用下的边坡稳定性分析

地震是一种较为频发的地质现象,在地震发生时,释放大量的能量,导致边坡失稳。文章基于FLAC软件建立了某工程边坡的二维有限元仿真模型,采用强度折减法和地震超载法对边坡的动力稳定性进行分析。数值模拟计算成果表明:采用强度折减法,边坡安全系数为1.90,地震超载法计算安全系数为3.35。当两种方法均达到临界塑性贯通时,采用地震超载法,边坡塑性区范围较强度折减法范围大。     

边(滑)坡计算理论研究的几个问题

边(滑)坡的计算理论研究一直是岩土工程研究重点和难点问题,该文从岩土屈服准则、稳定评价方法、安全系数定义、有限元强度折减法等几个方面进行叙述,同时对边坡计算理论研究需注意的问题进行分析,最后对计算理论的研究进行了展望。     

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Plaxis的某岩质边坡抗滑桩加固稳定性数值分析

岩质边坡稳定性问题一直是水利工程中研究的重点和难点,常采用抗滑桩对其进行加固处理。基于专业有限元软件Plaxis,采用局部强度折减法对某岩质边坡的抗滑桩加固处理进行数值模拟分析,计算考虑了加固和不加固两种工况。计算结果表明:不加固时,边坡的稳定安全系数为1.25,边坡稳定性较差,且塑性区和拉断点贯通软弱夹层;对边坡进行抗滑桩加固后,边坡的稳定安全系数为1.80,塑性区和拉断点范围大大减小,边坡稳定性得到提升,且抗滑桩剪力和弯矩均在控制范围内。计算结果对于类似边坡工程中抗滑桩的应用优化有一定的参考价值。     

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。     

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。     

复杂渠坡稳定性分析方法比较

目前边坡稳定性分析方法主要有刚体极限平衡法、有限元极限平衡法以及有限元强度折减法3种.为了分析这3种方法以及不同屈服准则在边坡稳定计算中的差异性,以南水北调工程中某典型复杂渠坡为例进行比较计算.结果分析表明,3种计算方法所得渠坡稳定安全系数相近,其中强度折减法中不同的屈服准则对计算结果影响较大.鉴于M-C准则在应力空间中屈服面棱角会对数值计算稳定性产生影响,建议优先采用与M-C准则相匹配的D-P3或D-P4作为强度折减法的屈服准则,由此计算得到的边坡稳定安全系数合理,且参数折减时能保持计算过程具有良好的稳定性.