基于FLAC3D模拟的路基边坡稳定性分析

在修建山区公路时由于受地形条件限制,多采用高填方路基,填土在自重及荷载作用下极易沿着滑动面下滑形成滑动土体,路基失去稳定性。为了分析滑动土体的稳定性,应用极限平衡法中的条分表解法计算实例边坡的稳定性系数,再用FLAC3D强度折减法计算该边坡的稳定性系数,其中FLAC3D模拟通过将抗剪强度参数降低至极限破坏状态为止,最终计算出强度储备安全系数k。通过对比极限平衡法与FLAC3D强度折减法计算出来的稳定性系数,结果发现:两者安全系数相差不大,可以考虑将FLAC3D软件应用于该类工程来分析边坡稳定性,并且为实际工程支护结构设计提供科学依据。     

边坡稳定安全储备的双折减系数推导

目前均质边坡的极限平衡条分法及有限元强度折减法分析中,c,φ均采用同一安全系数或同一折减系数.但c,φ在边坡发生滑动时发挥的作用不同、发挥作用的先后秩序不同以及衰减的速度也不同,若采用传统的同一折减系数或同一安全系数不能反映c,φ各自实际的安全储备,因此采用不同的强度折减系数(安全系数)进行定量分析,以"自承力最大值原理"为依据,得出了c,φ采用不同的折减系数更符合实际.     

边坡稳定安全储备的双折减系数推导

目前均质边坡的极限平衡条分法及有限元强度折减法分析中,c,φ均采用同一安全系数或同一折减系数.但c,φ在边坡发生滑动时发挥的作用不同、发挥作用的先后秩序不同以及衰减的速度也不同,若采用传统的同一折减系数或同一安全系数不能反映c,φ各自实际的安全储备,因此采用不同的强度折减系数(安全系数)进行定量分析,以"自承力最大值原理"为依据,得出了c,φ采用不同的折减系数更符合实际.     

镇安县水泥厂后滑坡稳定性数值模拟分析

利用FLAC自带的强度折减法,分析了镇安县水泥厂后滑坡的稳定性,并与极限平衡法计算结果进行了对比。镇安县水泥厂后滑坡在天然状态下,整体处于极限平衡状态,在饱和状态下稳定性差,有整体失稳的可能。数值结果表明,当滑坡处于饱水状态时,滑坡稳定系数F s只有0.95,与极限平衡法计算得到的结果F s=0.99基本一致,同时能更为直观的反映滑坡变形破坏特征。     

基于双强度折减法的顺层岩质边坡稳定性分析

利用极限平衡法,对顺层岩质边坡进行双强度系数折减分析,提出了折减系数增幅比,根据增幅比确定抗剪强度折减原则,当坡体达到极限状态时确定其极限折减系数。分别以坡体的张拉裂缝深度和充水深度为单一变量,对比分析坡体稳定性发生变化时内摩擦角和黏聚力对其影响程度,最后根据双强度折减分析中极限折减系数定义坡体权重安全系数。研究表明:双强度折减法能够考虑内摩擦角和黏聚力对坡体的影响程度,对顺层岩质坡体进行双参数折减分析,最终定义双参数折减中内摩擦角的折减系数值为坡体安全系数,该结果更符合实际工程,能够为同类问题提供参考。     

FLAC^3D在高速公路高边坡稳定性分析中的应用

在山西省某高速公路项目中,进行路基高边坡稳定性分析时,除采用极限平衡法分析外,还采用了数值模拟技术进行分析,在该项目中运用了岩土工程领域知名度很高的有限差分软件FLAC^3D。通过FLAC3D软件建立模型并运用自定义强度折减法对模型进行分析计算,得出高边坡的安全系数以及应力、应变、位移、速度等相关云图及矢量图,从而对高边坡的稳定性进行有效分析,综合判断。     

基于土体吸应力的强度折减法

分析了基于Fredlund公式的非饱和土强度折减法的不足;介绍了考虑物理化学力、基质吸力的吸应力理论;基于吸应力理论提出一种非饱和土强度折减法运用FLAC3D有限差分计算程序,对比分析了分别基于吸应力理论与基于Fredlund公式的非饱和土强度折减法的效果,验证了基于土体吸应力的强度折减法的合理性和准确性。研究结果表明:在常用基质吸力和坡角范围内,基于吸应力理论的土体强度折减系数与基于Fredlund公式所求的折减系数基本相等,且基于吸应力理论的非饱和土抗剪强度折减法更符合强度折减的定义,具有更加清晰的物理意义。     

公路路堑边坡加筋土挡墙处治的稳定性分析

以广东省某高速公路路堑边坡滑坡加筋土挡墙处治方案为研究对象,详细地分析了加筋土处治公路路堑滑坡的优缺点;分别运用极限平衡理论与有限元强度折减法计算路堑边坡加筋前后稳定性安全系数;将极限平衡理论与有限元强度折减法计算结果相结合,对该滑坡加筋土边坡处治技术进行稳定性分析评估。     

超深层黄土滑坡作用下既有隧道结构体系力学特征

黄土地区滑坡灾害频发,滑坡尤其是超深层滑坡对既有隧道结构受力变形有重要影响,隧道滑坡体系变形特性、力学响应一直是学术界和工程界关注的焦点.?以某超深层滑坡地质灾害中的铁路隧道工程为依托,建立了"超深层黄土边坡-滑带-隧道"FLAC3D三维数值模型;利用基于位移突变的局部强度折减法模拟坡体失稳临界状态;针对不同滑带隧道相...     

强度折减法判定桩基础极限荷载的尖点突变条件

为采用强度折减法判定桩基础的极限荷载,根据突变理论Zeeman机构、桩基础承载力泛函数和直剪试验原理,建立了桩基础承载力突变的临界条件和位移增量梯度与岩土材料剪应力的关系,进而提出利用尖点突变曲线判定桩基础极限荷载.算例分析结果表明:尖点突变曲线拐点出现后,曲线近似垂直于强度折减系数坐标轴,强度折减系数的微小增量将引起位移增量梯度陡增,说明岩土材料已发生塑性变形,拐点对应的强度折减系数即为极限荷载条件下的强度折减系数;由尖点突变曲线和折减系数位移曲线得到的桩基础极限荷载基本相同,但尖点突变曲线的拐点更明显,物理意义更清晰.      

不同荷载因素对路基边坡稳定性影响的三维有限元分析

为深入研究不同荷载因素对三维路基边坡稳定性的影响,根据有限元强度折减法基本原理,借助专业有限元软件FLAC3D建立模型,针对不同荷载大小、荷载长度、荷载宽度、荷载位置分析路基边坡稳定性系数及临界滑裂面的变化规律。研究结果表明:路基边坡顶面荷载越大,荷载长度越长,边坡的稳定性越弱;荷载中心距离坡顶超过5m范围后,边坡的稳定性基本不受荷载位置影响;荷载大小一定时,荷载宽度对边坡稳定性影响并不显著。这些数值分析结论为路基边坡稳定性研究及滑坡处治提供一定参考价值。     

超固结膨胀土抗剪强度特性及边坡稳定研究

天然膨胀土经历长期干湿循环,反复胀缩使其具有超固结性。首先制取了超固结比为1.5的重塑膨胀土三轴样,进行了三轴排水剪切试验,获得了土体的峰值抗剪强度和残余抗剪强度;根据广义塑性剪应变的定义,采用硬化软化型函数建立了抗剪强度发挥值与广义塑性剪应变的函数关系,并引入到FLAC3D中的应变硬化/软化本构模型中,结合强度折减法进行了超固结膨胀土边坡的稳定性分析。结果表明:对于正常固结膨胀土,广义塑性剪应变很小,可采用稳定系数来评价边坡的稳定性;对于超固结膨胀土,应采用广义塑性剪应变和稳定系数来综合评价边坡的稳定性。如果广义塑性剪应变很大,即使稳定系数大于1,此时边坡也发生失稳破坏,说明土体的超固结性对膨胀土边坡的强度和变形影响不可忽略。     

基于ANSYS的边坡稳定性分析

基于ANSYS的岩土分析计算能通过强度折减使系统达到不稳定状态。使用ANSYS对某一边坡进行稳定性分析,结果表明：随着折减系数的不断增大并达到某一数值时,边坡内塑性应变自坡底向坡顶贯通,边坡达到极限状态,此时的折减系数即为安全系数,有限元强度折减法对边坡稳定性分析具有良好的适用性。     

对有限元强度折减法的探讨

利用有限元强度折减计算边坡安全系数时,需考虑弹性模量和泊松比对计算结果的影响,并指出对材料抗剪强度参数c、φ值折减的同时,需按照公式■对弹性模量E和泊松比υ进行调整,使求得的安全系数更合理。     

有限元强度折减法在加锚边坡设计中的应用

通过引入有限元强度折减法并结合工程实例,分析和比较了有限元强度折减法和极限平衡法在锚索自由段嵌岩深度设计中应用.结果表明:由有限元强度折减法得到的滑面半径和安全系数都比极限平衡法得到的结果大,若以极限平衡法搜索得到的滑面为准进行嵌固深度的设计将会因嵌固深度设计得过短造成锚索的失效,不利于边坡的安全.由于有限元法充分考虑了岩土体的弹塑性特性,得到的结论更贴近于实际,故建议在实际中可采用有限元法来指导锚索自由段嵌固深度的设计.     

有限元强度折减法在加锚边坡设计中的应用

通过引入有限元强度折减法并结合工程实例,分析和比较了有限元强度折减法和极限平衡法在锚索自由段嵌岩深度设计中应用.结果表明:由有限元强度折减法得到的滑面半径和安全系数都比极限平衡法得到的结果大,若以极限平衡法搜索得到的滑面为准进行嵌固深度的设计将会因嵌固深度设计得过短造成锚索的失效,不利于边坡的安全.由于有限元法充分考虑了岩土体的弹塑性特性,得到的结论更贴近于实际,故建议在实际中可采用有限元法来指导锚索自由段嵌固深度的设计.     

火灾高温下RC简支梁极限弯矩计算模型研究

通过截面力学平衡原理,引人火灾高温下混凝土和钢筋强度折减系数,给出截面有效分布宽度,推导得有效力矩法及相应力矩时效系数计算方法,建立火灾高温下钢筋混凝土简支梁极限弯矩的实用计算模型,与有限元分析数据进行对比,结果吻合．研究表明：保护层厚度对钢筋混凝土简支梁极限弯矩影响较大,钢筋混凝土简支梁极限弯矩随保护层厚度的增加呈线性递增关系,该计算方法可行．     

边坡稳定分析中极限平衡法与强度折减法比较研究（Ⅱ）

分别用极限平衡法和有限元强度折减法对于高家坪高边坡开挖后防护前的边坡稳定性进行分析,综合两种方法的结果提出高边坡的防护方案;并且对防护后的高边坡,再次用两种方法进行整体稳定性分析。通过比较研究,强度折减法的可行性及优越性得到了充分论证。     

边坡稳定分析中极限平衡法与强度折减法比较研究(Ⅱ)

分别用极限平衡法和有限元强度折减法对于高家坪高边坡开挖后防护前的边坡稳定性进行分析,综合两种方法的结果提出高边坡的防护方案;并且对防护后的高边坡,再次用两种方法进行整体稳定性分析。通过比较研究,强度折减法的可行性及优越性得到了充分论证。     

有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

结合经典的土坡算例进行边坡稳定性计算,运用有限元强度折减法分别建立二维和三维模型．并把有限元强度折减法的计算结果与刚体极限平衡法（Spencer法和Bish叩法）的计算结果进行比较,结果表明有限元强度折减法能满足工程应用,值得推广。