基于ANSYS的有限元强度折减法求边坡安全系数

介绍了一种基于有限元的强度折减法的边坡稳定性分析方法,讨论了该方法的基本原理、安全系数的物理意义、屈服准则和流动法则的选用及边坡破坏的判据等。算例通过不断减小边坡强度参数黏聚力和内摩擦角,得到新的一组黏聚力和内摩擦角,再输入软件计算至不收敛,此时的折减系数就是边坡的安全系数。计算结果显示,用ANSYS计算边坡的安全系数有一定的实用性和可靠性。     

有限元强度折减法在黄土路基边坡稳定分析中的应用

以解决实际工程中存在的黄土路基边坡的稳定性问题,本研究的主要思路是利用有限元软件ABAQUS,在有限元强度折减法的基础上,通过数值模拟边坡,对其稳定性进行分析,并且得到该边坡相应的稳定系数。模拟结果表明,对于黄土边坡存在的潜在破坏面,利用该法可以较为准确地、形象地预测其破坏位置与滑裂趋势,并且模拟得到的安全系数与简化的毕肖普法计算的结果很接近,不但增强了传统极限平衡法的计算结果的可靠性,也提高了精确性,还为评价黄土边坡的稳定性提供了新的方式。     

粉土路基强度折减法边坡稳定性分析

采用粉土作为填筑材料的路基受雨水或地下水浸泡冲刷,其强度发生衰减,以浙北地区长三角粉土为例,首先通过室内试验获取该类型粉土化学、矿物组成,得到其物理力学性质,以及作为路基填土所需的压缩、渗透性能与抗剪强度;在此基础上建立有限元模型,采用强度折减法计算粉土路基边坡稳定系数,定义不同水位高度的4种工况,得到不同程度的粉土路基强度衰减后稳定系数。     

粘土边坡的可靠性分析

Ｔａｙｌｏｒ稳定力表是分析边坡稳定常用的手段，为将Ｔａｙｌｏｒ稳定图表应用于边坡的可靠性分析，对Ｔａｙｌｏｒ稳定图表进行了重新整理，然后以新的稳定图表求得边坡的安全系数；再应用可靠性理论按一闪二阶矩的概念计算相应的可靠指标，给系数以可靠性的内容。计算时以给定的安全系数或可靠考虑得相应的在破坏概率后， 损失函数示离相应的投资总费用，并以此来选择经济合理的设计方案。     

三维强度折减法在边坡抗滑稳定分析中的应用

针对黄金坪水电站进水口边坡1570m高程以上潜在不稳定块体,在对强度折减法适用性进行验证的基础上,采用三维强度折减法进行了稳定性分析．研究结果表明：该块体三维效应明显,主要表现在侧边界的阻滑作用．在实际工程中,对于三维效应明显的边坡,可以适当考虑边坡的三维效应,从而保证支护措施的经济合理．     

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。     

基于强度折减法的边坡稳定性参数敏感性分析

以数值计算是否收敛和边坡塑性区贯通为边坡失稳的判别标准,利用Flac3d和ABAQUS软件用强度折减法对3种不同土质边坡的稳定性计算进行对比分析。分析表明:对于软黏土和硬黏土,Flac3d计算结果偏大,ABAQUS结果偏保守,而对于弱膨胀土,结果则相反;当边坡坡度在15°附近时,ABAQUS计算的安全系数小于Flac3d,3种土质边坡有相同的规律;当坡度超过30°以后,两种软件的计算结果吻合程度很好;在45°时,两者计算结果偏差最大。对于硬黏土,Flac3d计算结果大于ABAQUS,对软膨胀土,则相反;土质材料、边坡坡角以及剪胀角对滑动面位置会产生一定程度的影响。硬黏土滑动面位置比较浅,软黏土和弱膨胀土滑动面位置较深。     

开挖边坡的三维有限元稳定分析

用强度折减有限元方法对开挖边坡进行了三维稳定性分析．计算结果表明：对于约束效应不明显的开挖边坡,边坡的初始破坏面在边坡的中部,随着折减系数的增大,边坡的破坏由边坡中部向两侧扩展,最终边坡在空间上形成匙状或贝壳状的立体土体破坏;当边坡的纵向长度与开挖深度的比值大于4时,边界约束条件对边坡稳定安全系数影响不大,可以近似地按平面应变问题进行分析;对于角部约束效应明显的开挖边坡,当边坡中部剖面发生破坏,边坡角部剖面几乎也同时达到破坏,其稳定安全系数是按平面问题分析结果的1．3倍多,类似的实际问题如果按二维平面应变方法进行分析,其计算结果应用于工程设计中是偏于保守的．     

强度折减法在路基边坡的应用

阐述了强度折减边坡稳定性分析方法的基本原理,以某路基边坡工程为例,对边坡稳定性分析方法进行了应用分析,并研究了边坡高度和坡度对边坡稳定性的影响,得出安全系数与边坡高度和坡度的关系.     

基于有限元强度折减法的地震区三维边坡稳定性分析

结合工程实例,采用有限元强度折减法对地震区三维边坡进行静力和拟静力分析,探讨了该方法的基本原理、屈服准则和失稳判据等。在采用有限元软件ANSYS求得三维边坡安全系数的基础上,对边坡的稳定性进行了评价;同时与传统极限平衡方法、二维有限元法所得的安全系数进行对比。结果表明:有限元强度折减法应用于地震区三维边坡稳定性分析是可行的。     

基于强度折减法的铁尾矿砂路基边坡稳定性分析

采用Plaxis分析了不同工况对路基边坡总量位移、总剪切应变以及固结完成后边坡安全系数的影响。研究表明:铁尾矿砂路基边坡潜在滑动面呈类圆弧状,贯穿路堤坡脚,边坡极易沿浅层滑动面滑移,造成失稳;设置包边土后,路基边坡潜在滑动面逐渐向路基内部和基底深部发展,有效抵抗了下滑力,安全性逐渐增大;设置包边土后铁尾矿砂路基安全系数明显提高,是提高边坡稳定性的有效方法,在设置包边土的尾矿砂路基上铺设土工格栅可一定程度上提高路基边坡稳定性。     

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。     

边坡稳定性的传递系数法分析

在边坡的稳定性分析中,不同的滑动面情况、荷栽传递、滑坡的岩土体性质以及滑坡的外形特征都会影响荷载的传递方式和边坡的稳定性。针对规范推荐的传递系数法,在考虑荷载推移方式的条件下,时显式和隐式做出了对比分析,并结合具体边坡,使荷载的传递更加符合实际,使下滑力的计算更准确,通过工程实例验证了传递系数法中剩余下滑力计算在考虑传力方式时更加可靠。     

基于滑坡推力法的边坡稳定性计算

通过宜宾地区某工程滑坡,在介绍滑坡推力法原理的基础上,利用该方法对滑坡进行稳定性分析,计算3种工况下的安全系数,并对滑坡力学参数进行反演分析,为滑坡治理方案制定提供依据。工程实例表明,利用滑坡推力法进行滑坡治理设计方便。