渗流作用下利用有限元强度折减法的边坡稳定性分析

应用ADINA程序分析了天然情况下边坡的稳定性,得到了安全系数和滑面的位置,并与ANSYS以及传统条分法GEO-SLOPE程序的计算结果进行了对比;在渗流作用下,基于渗流方程和温度方程的原理,把温度场所对应的温度荷载转化为孔隙水压力荷载施加在稳定性分析的计算模型上,对边坡进行了稳定性分析。结果表明,采用该方法计算得到的安全系数与采用传统极限平衡法计算得到的安全系数相比,两者之间的误差在3%以内,说明利用温度场进行渗流计算,再采用有限元强度折减法来进行边坡的稳定性分析是可行的。     

土质边坡失稳破坏的双安全系数稳定性分析方法

对公路土质边坡潜在滑坡体圆弧滑裂面上法向力和剪切力合力的作用位置和方向进行了假定;然后,依据能量平衡和力的平衡分别求出了土质边坡的稳定安全系数FS_1和FS_2。计算结果表明,相比瑞典条分法,FS_1偏小、FS_2偏大; FS_1和FS_2的平均值与瑞典法所得结果非常接近,相对误差小于6%。综合分析了边坡几何形状、土体强度参数、潜在圆弧滑裂面的位置等因素的影响,表明以FS_1和FS_2的平均值作为土质边坡的稳定安全系数是合理的。     

隧道洞口滑坡稳定性分析及治理研究

贵州省惠水至罗甸高速公路某隧道出口端洞口仰坡右侧施工过程中出现滑坡,该文结合现有工程地质勘察资料,分析了滑坡产生的原因,采用不平衡推力传递系数法和瑞典条分法确定安全系数,对滑坡稳定性进行了评价,根据分析结果和地形地质特点,提出了相应的滑坡治理措施,有效地对该滑坡进行了治理。     

土质边坡稳定安全系数计算方法研究

边坡稳定安全系数是研究边坡稳定性定量评价的主要依据之一,其计算正确性对于预防滑坡具有重要意义。首先通过泰勒分析法,找出不同坡度下土坡体最危险滑动面,运用瑞典圆弧条分法计算土坡的稳定安全系数;然后运用有限元重度增加法通过ADINA软件求出坡体的安全系数;最后通过两种不同方法的计算结果进行对比,再结合工程实例,通过ADINA分析结果与前人分析所得结果进行对比,表明了基于ADINA有限元计算软件对于求解边坡稳定安全系数的有效性。     

考虑内部应力状态的公路滑坡稳定性分析方法

坡体发生失稳破坏是影响土木工程设计和施工过程的重要工程问题,要解决这一问题必须要掌握滑坡体的稳定安全状态,而传统的滑坡稳定性分析方法由于不能考虑滑坡体内部应力应变状态而与滑坡实际情况往往不符。文中提出的有限元极限平衡法将传统的极限平衡法和有限元法相结合,通过弹簧单元模拟滑坡潜在滑动面和滑床间的接触摩擦问题,根据潜在滑动面上的应力计算滑坡体稳定安全系数,通过滑坡体内部拉应力分布阐释滑坡失稳机理和滑动发展趋势。研究结果表明,滑坡体内部应力状态对滑坡体稳定性影响较大,有限元极限平衡法计算的滑坡体稳定安全系数与实际情况更接近。     

膨胀土径向条分法边坡稳定性研究

以Bishop条分假设为出发点，基于Mohr-Coulomb塑性本构关系，建立直角坐标下膨胀土边坡稳定性计算模型。基于滑面为圆弧的假设，计算所有潜在滑面相应的安全系数，以此获得了最小安全系数，进而确定了最危险滑面半径及圆心位置。然后，依据Bishop法所得的最危险滑面半径和圆心坐标，推导极坐标下最危险滑面方程。结合能量守恒思想，引入径向条分法对圆弧面进行划分，基于虚位移原理分析了坡体重力势能以及滑面摩擦力、黏聚力、膨胀力产生的耗散功，据此确定径向条分能量法下膨胀土边坡安全系数。最后，通过算例与传统Bishop条分法进行对比，发现两者所预测的边坡稳定性系数随膨胀力的变化趋势一致，并通过有限元方法进行了对比验证；径向条分能量法有望为膨胀土边坡稳定性分析提供数据积累和方法依据。     

对简化Bishop法的分析与改进

根据简化Bishop法的基本原理，提出了这种方法既满足整体力矩平衡外还满足整体力平衡的观点，并与严格条分法比较，得出其差异并进行了改进，改进的简化Bishop法保留了计算简单的优点，并使每一条块也保持力与力矩的平衡，从而使其计算方法与计算结果更趋合理，而且安全系数较简化Bishop法稍增大，因此更经济。     

基于临界滑动场的加筋土边坡稳定性分析

传统的极限平衡法分析加筋土边坡稳定性只能依靠假定的滑裂面,未考虑筋材对滑裂面的影响。文中将边坡临界滑动场数值模拟方法进行推广,建立了基于准粘聚力原理的加筋土边坡临界滑动场计算方法。该法可确定任意形状的临界滑动面及最小安全系数。通过算例比较了加筋土边坡的临界滑动面与无筋边坡滑动面的变化,并探讨了填土的重度、粘聚力、内摩擦角、筋材抗拉强度等因素对加筋土边坡稳定性的影响。证实利用极限平衡法先求无筋边坡滑动面,再加上筋材的抗滑力矩来计算加筋土边坡安全系数的方法是不正确的。     

垂直条分法原理分析

介绍垂直条分法求解边坡稳定安全系数的基本计算原理,运用Geostudio(Slope/W DEFINE)软件,求出边坡稳定安全系数,并对计算结果作简要分析.     

改进布谷鸟算法在边坡滑面搜索中的应用

根据布谷鸟算法前期搜索随机跳跃性大、后期搜索收敛速度慢的缺点，引入惯性权重并结合局部蒙特卡罗优化，得到改进的布谷鸟算法，其搜索结果与Spencer法、瑞典条分法进行对比可知，不论滑面的位置还是安全系数都很相近。与退火模拟算法对比验证其可靠度，结果表明:改进的布谷鸟算法更优秀，得到的结果更精确，可以应用于边坡滑面搜索。     

基于Morgenstern-Price法和改进径向移动算法的边坡稳定性分析

为了能够准确确定边坡的非圆弧临界滑动面位置及其相应的安全系数,采用一种新的启发式优化算法——径向移动算法,对边坡进行稳定性分析。通过调整原算法中的数据结构,增强粒子的自反馈能力,提出改进径向移动算法（IRMO）。安全系数的求解采用严格的Morgenstern-Price法,应用Newton-Raphson法,建立了满足条间力平衡与力矩平衡的Morgenstern-Price法中安全系数F和条间力参数λ的迭代计算公式。基于Morgenstern-Price法,采用IRMO算法对边坡稳定性进行分析,通过2个典型边坡算例和1个复杂海堤边坡实例,从稳定性、精确性、计算效率等多个角度将IRMO算法与未改进的径向移动算法进行对比论证,同时将IRMO算法与粒子群算法、改进粒子群算法等其他算法进行对比分析。结果表明：相比未改进的径向移动算法,IRMO算法连续搜索20次临界滑动面的结果重叠度更高,证明IRMO算法稳定性更强,IRMO算法的安全系数值随代数收敛的速度更快,证明IRMO算法的计算效率更高;与粒子群算法、改进粒子群算法等启发式算法相比,IRMO算法搜索到的临界滑动面位置与其他算法一致,安全系数计算结果更接近裁判答案,标准差也最小,证明IRMO算法在边坡稳定性分析问题上更具可行性与优越性;通过海堤边坡实例的分析,IRMO算法得到了该边坡合理的安全系数值和临界滑动面位置,表明该算法能够正确评估边坡稳定程度,可以应用于实际工程中。     

滑移面为直线假设下的斜坡稳定分析

假定斜坡的滑移面为直线,用极限平衡法推导了倾斜边坡的临界高度,解出了倾斜边坡中安全系数最小的滑动面的位置,确定了边坡中稳定土体的临界角度.这些结果都用解析式表达出来,为边坡的稳定分析和设计提供了可靠的理论依据.     

抗滑桩桩位对边坡稳定性影响的有限元强度折减分析

采用有限元强度折减法对单排桩抗滑桩在不同设桩位置加固滑坡进行数值模拟,研究发现不同的桩位影响滑坡的稳定安全系数、滑动面的位置和形状。桩位不同决定了是桩后土体还是桩前土体滑落。桩位选择的一个重要原则是加固后滑坡体的稳定安全系数必须大于设计要求的安全系数,否则就会出现桩端越顶破坏或桩前土体滑落。     

一种新式突变判据用于三维边坡稳定性分析

利用ANSYS有限元软件,结合强度折减法原理提出一种新式突变判据,用以分析三维边坡稳定性。首先模拟整个边坡等效塑性应变全过程,得到边坡变形破坏的动态机制;再以边坡的3种整体位移和5种塑性应力应变为依据,采用最小二乘法对边坡位移值和塑性应力应变值与折减系数关系进行非线性拟合,从理论上计算出边坡极限平衡状态下的安全系数,最后与2种传统判据进行了对比分析。结果表明:随着折减系数的增大,边坡会由土质滑坡转变为岩质滑坡,该边坡使用传统判据所得安全系数为1.1～1.11,结果偏于保守。采用新式突变判据的位移指标的所得安全系数为1.238,塑性指标所得安全系数为1.129 6,均处于极限平衡状态,采用极限平衡法对比验证,结果可行。对边坡位移值和塑性应力应变值与折减系数关系进行拟合,Vigot曲线拟合效果最优。该新式判据在理论上为边坡稳定性分析提供了一种新的判断方法。     

某典型路堑边坡稳定性及影响因素分析

对某典型路堑边坡的稳定性进行分析与计算,为类似路堑边坡稳定性计算提供参考。对比分析发现该路堑自然边坡稳定,计算安全系数大于1.2;瑞典条分法比Bishop法及Spencer法偏保守,Bishop法与Spencer法所得边坡安全系数非常接近;边坡安全系数随坡体内摩擦角和粘聚力的增大而呈线性增长。     

甘肃某公路高边坡稳定性研究

基于有限元(FEM)强度折减法计算出边坡潜在滑面的位置和稳定系数,并与极限平衡法计算结果做比较.从而对甘肃某公路高边坡稳定性进行研究.结果表明,有限元强度折减法与传统极限平衡法计算的稳定性系数很接近,增强了计算结果的可靠性.     

某公路高边坡稳定性分析及防护措施研究

以某公路的高边坡为例,采用Midas—GTS有限元软件进行了边坡稳定性分析,研究了边坡变形破坏模式及发展过程,分析目前所处阶段、潜在滑动面位置等。并依据有限元计算结果,结合工程具体情况选用了植被绿化+锚喷支护+排水系统的综合治理方案。通过圆弧条分法对加固后的边坡进行稳定性计算,计算结果表明,加固后的边坡安全系数较高,满足规范要求。     

道路滑坡稳定性分析有限元方法研究

通过具体工程实例采用大型有限元分析软件COSMOS/M进行滑坡稳定性分析计算,详细介绍了滑坡稳定性分析有限元法的基本原理,并通过二次开发程序实现有限元模型建立、边界条件处理以及滑坡稳定安全系数计算。计算中首次采用硬弹簧和软弹簧描述滑坡体滑动面接触摩擦模型,考虑滑动面上出现裂纹后应力释放与应力重分配进行迭代计算,得到滑坡体处于极限平衡状态时应力、应变、位移分布等信息,通过这些信息计算出滑坡体稳定安全系数并进行滑坡体稳定性分析。分析结果表明采用有限元法进行滑坡稳定性分析更接近滑坡体实际受力状态,滑坡体稳定安全系数更符合实际情况,并可通过滑坡体内部拉应力区分布找出滑坡体的薄弱部位,判断滑坡趋势,从而有效指导滑坡治理。     

基于极限平衡理论对某滑坡的稳定性分析

针对处于蠕滑阶段的牵引式小型浅~中层松散层某滑坡,通过对地质环境条件的研究,在滑坡形态、物质组成及结构特征的调查与分析的基础上,总结并判断滑坡滑动面的滑动趋势。根据实验及相关测量数据,对不同滑动面在不同工况下进行稳定性定性定量分析,并对滑坡治理提供建议。研究方法主要采用地质分析法与力学计算法,地质分析法主要是通过边坡地质历史及自然地质环境的研究,根据边坡的地形地貌、变形破坏形迹以及影响边坡的各种因素,对边坡的演变发展趋势和稳定性做出评价和预测;力学计算方法采用的是以极限平衡理论为依据的折线形滑面条分法和传递系数法。根据对滑坡三条纵剖面的稳定性分析计算结果,得到多工况下的边坡稳定性结论。     

基于强度折减理论对金工立交高填方边坡的稳定性分析

在边坡稳定性分析中,运用传统的条分法和有限元强度折减原理对金阳新区金工立交高填方边坡进行分析;通过约束剪出口的方式,采用有限元强度折减法能准确搜索出多级滑面的滑面位置和确定稳定系数。多滑面的确定克服了传统方法确定滑动面可能存在的错误或遗漏。两种方法的对比,得到的结果很相近,其稳定系数都大于规范要求的1.35,高填方边坡稳定。