基于强度折减法的边坡稳定性有限元分析

介绍了有限元强度折减法的基本原理,结合建立的二维边坡模型,基于有限元强度折减法,运用有限元软件Midas/GTS对该边坡进行了数值分析,得出边坡在自重作用下的水平位移等值云图、应力与应变云图及安全系数指标,依此确定了最危险滑面位置和形状以及整体失稳的安全系数。     

微型桩-香根草协同护坡试验与计算研究

单一的香根草护坡或微型桩护坡在边坡加固与防护工程中均得到了广泛应用，但针对两者协同护坡的研究和相关工程应用相对较少。边坡安全系数作为评判边坡稳定性的重要依据之一，其计算分析结果的准确程度高，可提升滑坡灾害的预测水平，从而降低损失。通过室外大比例尺模型试验，采用坡顶分级堆载对植被与微型桩协同护坡的效果进行试验，并对采用多种理论与数值方法求得的边坡安全系数进行了比较，分析了香根草及微型桩对边坡安全系数的影响。试验与计算结果表明：采用三维有限元分析得到的安全系数略高于二维有限元分析；相比于素土边坡，微型桩-香根草协同护坡能极大地提高边坡安全系数，有效提高坡体稳定性，而且能够提高边坡承受荷载能力，研究结果可为生态防护与工程加固措施协同护坡工程设计提供理论依据。     

强度折减法在土质边坡有限元分析中的应用

基于ANSYS的有限元分析程序,采用一系列的DP屈服准则求解安全系数的上下限值。通过土质边坡分析与传统极限平衡法相比,其分析结果显示,土质边坡均为不稳定。有限元分析方法利用平面应变摩尔-库仑匹配DP准则在求解平面应变问题时,精度较高,而且直接获得带状塑性区的位置和边坡滑移的方向。基于DP准则的有限元强度折减方法获得的安全系数的上下限值,更能为复杂边坡的分析提供参考依据。     

极限平衡法与有限元强度折减法对某公路边坡挡土墙稳定性分析

针对边坡稳定性分析的极限平法和有限元强度折减法的特点进行了讨论,并结合一具体挡土墙的工程实例,采用极限平衡法和有限元强度折减法对该挡墙的整体稳定性进行了计算分析。分析结果表明：采用极限平衡法和有限元强度折减法均可以得到边坡的安全系数,且采用极限平衡法得到的安全系数值偏安全,可满足工程设计要求。采用有限元强度折减法可以得到边坡体的应力-应变,可作为极限平衡法的补充设计依据。     

基于强度折减法的土质边坡安全系数计算

利用有限元强度折减法并结合FLAC3D程序,对二维均质土坡、二维非均质土坡和三维均质土坡3个经典算例进行分析。采用3类失稳判据分别判定边坡的安全系数,并将其与极限平衡法的计算结果进行对比。结果表明:有限元强度折减法与极限平衡法的计算结果接近相等,能够较精确地计算土质边坡安全系数;3类失稳判据判定的安全系数不完全相等,但差别甚微,表明3类失稳判据都能用于判定边坡临界失稳状态。     

基于ABAQUS的凉水井滑坡稳定性分析

利用大型有限元软件 ABAQUS 对凉水井滑坡段进行了数值模拟分析,通过应力应变场的云图分析,确定边坡的最危险潜在滑动面。依据强度折减法的原理,利用ABAQUS定义场变量为强度折减系数值,通过改变场变量实现摩擦角和粘聚力的折减,得出边坡稳定性安全系数,并对滑坡的整治措施提出建议。     

清连公路类土质边坡稳定性评价方法研究

边坡的稳定性分析一直是岩土工程中的重要课题之一,对土质边坡稳定性计算方法——极限平衡法、有限元强度折减法做了简要的介绍。通过对具体边坡工程进行稳定性分析,计算结果表明:采用有限元计算所得到的安全系数与简化B ishop计算得到的安全系数的误差仅为5%左右。因此,二者结合来评价实际工程成为边坡稳定性分析的发展趋势。     

基于非线性动力的有限元强度折减法边坡稳定性分析

以金安桥水电站枢纽区堆积体边坡为研究对象,基于非线性动力响应分析理论及有限元强度折减法理论,考虑地震工况下边坡的动力响应,采用有限元强度折减法,计算天然边坡蓄水前后的边坡稳定安全系数,获得边坡临界滑动时的塑性区分析,确定边坡失稳类型并对边坡的稳定性进行评价,提出合理的边坡处治措施。     

基于时间增量步的边坡稳定性计算精度分析

在有限元强度折减法的基础上,利用ABAQUS中提供的时间增量步,提出一种计算边坡稳定性的方法——基于时间增量步的有限元强度折减法;对该方法应用于边坡稳定性分析的可靠性进行验证,利用ABAQUS对时间增量步控制的优势,对不同坡角下边坡稳定安全系数计算的可靠性及不同网格划分形式对其计算精度的影响进行分析,结果表明该方法求得的安全系数有效、可靠,采用坡面局部加密网格计算安全系数具有很高的计算精度,并能提高计算效率。     

基于强度折减法边坡与隧道联合地层稳定性研究

采用有限元强度折减法通过有限元计算,分析隧道拱肩不同覆盖厚度及偏压隧道不同埋深下边坡与隧道联合地层稳定的安全系数、临界失稳塑性区分布、隧道与原状边坡潜在滑动面的位置关系.分析结果表明:边坡与隧道联合地层临界失稳的破坏模式存在洞室稳定可控制和洞室及边坡稳定共同控制2种形式,边坡与隧道联合地层稳定安全系数的大小受隧道与边坡...     

路堑高边坡开挖支护对变形及稳定性影响

运用有限元软件建立高边坡数值模型,并分别模拟逐级开挖边坡无支护开挖和及时支护开挖两种方法,针对不同开挖过程中边坡变形及稳定性变化规律进行对比分析,研究表明:采用未支护边坡开挖形式,边坡安全系数整体呈下降趋势,水平和竖直位移均呈增大趋势,塑性区出现较大变形,边坡稳定性较低;采用及时支护开挖形式,边坡安全系数较高,边坡变形量较小,边坡稳定性较强;及时支护边坡开挖可以降低边坡变形和提高稳定性。     

有限元强度折减法在膨胀土路堑滑坡分析中的应用

膨胀土路堑滑坡机理复杂,传统边坡分析方法无法对它进行分析并得出合理解释。而有限元强度折减法可采用岩土材料的非线性弹塑性本构关系,能考虑膨胀力等因素的作用,通过计算坡体的应力与应变,合理分析土坡变形过程和潜在滑动面,并采用安全系数评价边坡稳定性,较好地解决了膨胀土边坡稳定性及滑坡处治效果分析问题。应用有限元强度折减法,分析了南友路膨胀土滑坡规律,以及柔性支挡的处治效果。     

基于非饱和渗流的有限元强度折减法边坡稳定性分析

以金安桥水电站枢纽区库岸B1堆积体边坡为研究对象,基于非饱和非稳定渗流理论及有限元强度折减法理论,考虑非饱和非稳定渗流对边坡稳定性的影响,采用有限元强度折减法和刚体极限平衡法,计算B1堆积体在天然和库水位骤降工况下的稳定安全系数,对B1堆积体边坡的稳定性进行评价,并提出了边坡处治措施。     

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。     

增湿对非饱和黄土边坡稳定性影响分析

基于某非饱和黄土边坡工程,采用有限元软件对不同降雨强度、降雨雨型以及土体渗透系数下的边坡稳定性变化规律进行研究。计算结果表明:随降雨强度和土体渗透系数增大,边坡安全系数降低,边坡潜在滑移面逐渐由深层破坏转化为浅层破坏。在峰值降雨强度以及降雨历时相同情况下,雨型对边坡稳定性影响较小。雨型为等强型时,边坡安全系数最小,雨型为梯形、正弦型时次之,三角型时最大。     

基于有限元强度折减法的连拱隧道洞口边坡稳定性分析

采用有限元强度折减法,对某浅埋连拱隧道洞口边坡进行稳定性分析,并将结果与工程实际进行对比,证明用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析的合理性。同时指出,对于浅埋连拱隧道洞口施工,尤其是后行洞施工会对边坡稳定性造成不利影响,即使边坡安全系数符合规范要求,也有必要对洞口段边坡进行加固处理,提高强度储备安全系数。对于隧道施工与边坡的相互作用机理,本文没有探讨,有待继续深入研究。     

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。     

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。     

福宁高速A15-2标段二埔塘2号路堑高边坡弹塑性有限元数值分析

采用非线性有限元强度折减法，对福宁高速公路A15—2标段二埔塘2号路堑高边坡进行了稳定分析。通过对该高边坡非线性有限元模型进行强度折减，使边坡达到不稳定状态时，弹塑性有限元静力计算将不收敛，此时的折减系数就是稳定安全系数，同时可得到边坡破坏时的滑动面以及破坏过程。     

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。