基于有限元强度折减法确定某隧道的安全系数

有限元强度折减法在确定边坡安全系数中得到了广泛应用,其基本原理为：同时折减土体材料强度参数c、φ值,找到边坡濒临破坏时的折减系数,此折减系数即为安全系数。对于隧道结构可采用类似的方法：折减土体的材料强度,将隧道濒临破坏时的折减系数定义为隧道的安全系数。通过有限元强度折减法计算得到算例隧道的安全系数。     

机场堆石体道基边坡稳定性分析

针对某大型高填方机场堆石体边坡工程,研究了该堆石体路基边坡的稳定问题。根据堆石体材料的相关力学性质,确定其对应的强度参数,采用强度折减法和极限平衡法,建立有限元模型计算边坡稳定安全系数,获得了堆石体各材料参数和边坡设计条件对边坡稳定安全系数的影响。通过比较分析,强度折减法分析堆石体边坡稳定时,计算结果更为安全,并提出了针对该堆石体边坡设计安全符合控制要求的工况。     

某岩质边坡工程稳定性的有限元分析

阐述了有限元强度折减法的基本原理,采用二维弹塑性有限元法分析了某岩质边坡的稳定性,通过强度折减计算其安全系数,并与传统的极限平衡方法得到的结果对比,结果证明,有限元强度折减法求解岩体参数相对于传统极限平衡方法有诸多优点,适用于边坡稳定性分析。     

基于双折减系数法的岩质边坡平面滑动分析

离散元强度折减法是在众多的结构面组合中通过不断地等比例折减结构面强度参数c、tanф来寻找最先造成边坡失稳的滑动面。事实上,边坡在渐进破坏的过程中,无论是岩体或是结构面的强度参数并不是同等程度地衰减,如何选择合适的衰减路径是强度折减法首要考虑的问题。基于以上认识,首先建立不同几何构型的岩质边坡模型,分析单平面滑动和双平面滑动两种情况下的结构面c-tanф曲线变化规律,发现其中仅有在双平面滑动破坏模式下不同的临界状态点会对应不同的临界滑动面,然后通过算例以η=R_1/R_2(R_1为单独折减c所得,R_2为单独折减tanф所得)作为配套折减比例,寻求边坡双平面滑动临界失稳状态,比较两种折减方法的差异,发现双强度折减法得出的滑动面范围更小,传统强度折减法偏向保守。     

节理岩质边坡稳定性数值模拟分析

将通用有限差分法与强度折减法结合,对含结构面的岩质边坡稳定性进行了分析。通过对节理岩质边坡的块体单元和接触面单元的强度参数进行折减,当模型失稳时,其折减系数就是边坡的安全系数。由对应的边坡块体的速度矢量可以确定滑动面和边坡的破坏形态。通过与传统的极限平衡法的结果比较,表明基于有限差分的强度折减法是一种可靠、有效的方法,为节理岩质边坡的滑动面确定与安全系数计算开辟了新途径。     

有限元重力加大法计算边坡安全系数

基于大型有限元通用软件ADINA,提出一种新的边坡稳定分析方法——有限元重力加大法。该法不需预先假定滑动面,也不需反复折减岩土体的强度指标c、φ,以真实的c、φ值进行稳定计算。通过迭代法不断增大重力,直至计算不收敛为止,此时重力增大的倍数即为安全系数。通过算例与传统极限平衡法和有限元强度折减法比较,表明有限元重力加大法在边坡工程稳定分析中应用是切实可行的。     

基于强度折减法的均质高边坡稳定性分析

通过建立有限差分数值模型,采用强度折减法对临离高速公路均质高边坡稳定性进行了系统分析。将强度折减法计算得到的边坡安全系数与传统的有限单元应力法计算结果进行对比,结果表明:两者安全系数基本相同,从而验证了该计算方法的合理性。最后,分析了粘聚力、内摩擦角以及剪胀角等重要参数对边坡安全系数的影响。     

有限元强度折减法在路基边坡稳定性分析中的应用研究

分析了用有限元强度折减法求解边坡稳定性时的问题,指出用边坡某个部位的位移或最大位移作为边坡的失稳判据有明确的意义。有限元强度折减法计算所得的结果与传统的条分法计算的结果接近。用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析时,当采用Mohr—Coulomb破坏准则,岩土材料应用关联流动法则时,结果偏大;而采用非关联流动法则时,稍显保守,因此可以考虑取适当的剪胀角。     

强度折减法在边坡稳定分析中的应用

系统介绍了有限差分强度折减法的基本原理,指出了在数值分析过程中,判定边坡达到极限平衡状态的标准之——边坡滑动带塑性区的完全贯通。对一有特定滑动面的边坡实例(Zhang Xing提供的椭球体滑面)进行了有限差分强度折减法数值模拟,对比分析了此边坡在达到极限状态前和极限状态时滑动带的塑性区发展和贯通情况,由滑动带塑性区完全贯通这一标准得到了此边坡的安全系数,与Zhang Xing提供的安全系数相近,说明有限差分强度折减法计算的安全系数具有一定准确性。通过变换边坡岩体的物理力学参数,再次用有限差分强度折减法分析了Zhang Xing提供的椭球体滑面,得到不同安全系数,由此可知有限差分强度折减法计算的边坡安全系数是一个与岩体物理力学参数有关的量,说明此方法计算的安全系数有一定的局限性,需要进一步改进。     

基于双折减系数的强度折减法在边坡稳定性分析中的应用研究

在传统的强度折减法中,黏结力和摩擦系数均采用相同的折减系数进行折减,边坡处于临界状态的折减系数即为边坡的安全系数。但是,传统的单参数折减法仅仅是寻找临界状态方法中的一种折减形式,并不一定就是最优的折减方式。因此,本文提出了一种新的基于双折减系数的强度折减法分别对黏结力和摩擦系数进行折减。首先,基于极限定理的上限法,建立任意边坡处于临界状态时坡高、坡角、岩体容重、黏结力和摩擦系数应满足的临界曲线方程;其次,假设岩体的黏聚力和内摩擦系数在衰减破坏的过程中应沿着距离临界曲线最短的路径折减,进而建立黏聚力和内摩擦角的配套折减原则;最后,通过两个算例比较了传统单参数强度折减法与本文方法的差异,结果表明,传统的单参数折减法和双参数强度折减法得到的边坡临界状态并不相同,后者得到的临界滑动面更合理。     

龙怀高速公路高填方粘性土路基边坡稳定性分析

基于龙(川)怀(集)高速公路清远市浸潭镇段的典型高填方二级边坡结构,应用离散元软件PFC^2D构建了粘性土高填方边坡的离散元模型,采用强度折减法和重力增加法对路基边坡的稳定性进行了分析。结果表明,强度折减法得到的安全系数更为保守,重力增量法下滑动面的弧形特征更为明显。在渐进破坏过程中,强度折减法和重力增加法所得到的破坏趋势、最大位移和速度变化是一致的。边坡破坏时,上部开裂、中部剪切、下部挤压破坏。     

双强度折减法在加筋土边坡稳定分析应用的研究

有限元强度折减法在加筋土边坡的稳定分析中被广泛应用,但因加筋材料和土体是2种性质迥异的材料,因此针对土体强度和加筋材料界面强度采用相同的强度折减系数是否合理值得进一步研究。通过建立加筋材料(土工格栅)界面直剪摩擦特性的三维数值模型,研究了土体强度和土工格栅界面强度的折减规律。结果表明,强度折减过程中土体强度和土工格栅界面强度的折减系数并不一致。为此,提出了土工格栅加筋土边坡稳定分析的双强度折减法,该方法能充分体现土工格栅的加筋作用,使稳定分析结果更合理。     

边坡稳定分析中极限平衡法与强度折减法比较研究

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了分析。综合两种方法的结果提出了高边坡的防护方案。并且对防护后的高边坡,再次用两种方法进行了整体稳定性分析。     

FLAC强度折减法在开挖边坡稳定分析中的应用

FLAC强度折减法将强大的数值计算能力与强度折减技术进行结合来描绘边坡的失稳形态及受力状态,判定边坡的稳定性。文中利用FLAC强度折减法对西南糯扎渡电站尾水出口边坡的稳定性进行分析,结果表明:强度折减所确定的边坡安全系数与极限平衡最危险滑面搜索所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也很相似。     

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。     

基于Bishop法基础上的土质边坡有限元强度折减法的适用性探讨

利用有限元强度折减法对土质边坡稳定性系数进行计算.通过强度折减,当边坡出现塑性区贯通时,有限元程序不再收敛,此时的折减系数就应该是边坡的稳定性系数.另外,通过Bishop法得到的边坡稳定性系数和有限元折减法得到的稳定性系数非常接近.由此说明,有限元强度折减法在土质边坡稳定性系数确定方面具有一定的适用性.     

强度折减元法在边坡设计中的应用

基于强度折减元法,对一段全风化花岗岩路堑边坡进行了稳定性分析。岩土材料本构模型采用Drucker-Prager屈服准则,以等效塑性应变作为判别边坡破坏的判据。通过两种不同边坡设计方案的对比分析表明,强度折减元法在边坡设计中有较强的可靠性和适用性。     

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。     

抗滑桩加固边坡优化探讨

利用FLAC3D的内置fish语言结合其SLOPE组件基于强度折减法对其进行了二次开发,编制了抗滑桩边坡安全系数计算程序。通过典型算例与传统极限平衡法和有限元强度折减法计算的安全系数对比并分析,验证了该法的可靠性。建议单排抗滑桩的布置主要考虑两点:①抗滑桩宜设于边坡坡脚或坡脚至边坡中下部范围;②桩距一般为2.5倍桩径。     

基于ABAQUS的边坡稳定性分析

高边坡在山区公路建设中所占的比例很大,路基边坡稳定性控制成功与否既是山区公路建设成败的关键因素,也是工程安全和降低费用的重要环节。文章通过建立ABAQUS三维数值仿真模型,运用强度折减法对边坡的强度参数进行折减,得出边坡在临近破坏时的变形规律,并评价其加固效果。