两种边坡稳定性分析方法比较研究

以某水电工程岩质高边坡做为实例,将强度折减理论与FLAC3D软件相结合,通过有限差分程序FLAC3D软件来模拟分析其稳定性。并与极限平衡方法的分析结果对比,探索两种方法的差异性与结果的可靠性,为确定适合工程建设实际的岩质边坡稳定分析方法提出了有益的参考。     

万家口子水电站水垫塘高边坡空间稳定分析

采用刚体三维极限平衡法对万家口子水电站水垫塘高边坡稳定性进行了分析,得到了水垫塘高边坡在各种工况下的稳定安全系数。计算中考虑了地震和暴雨的作用,其计算结果对边坡抗滑稳定设计有参考价值。     

护岸工程基坑边坡稳定性计算传统方法与数值模拟法的对比

针对航道整治工程中护岸结构的基坑边坡易发生的滑坡坍塌问题,以浙江北部某航线的航道整治工程为例,对该工程的边坡稳定性问题采用传统极限平衡理论的条分法和数值模拟的FLAC3D方法进行对比分析。相比条分法,FLAC3D法分析条件更加完善,在理论上更加可靠,也能对边坡详细区域进行分析,以便进行针对性预防。而条分法计算理论理想化,计算结果偏保守。     

基坑开挖对既有桥梁岸坡稳定性影响研究

公路既有桥梁附近基坑开挖可能对桥梁岸坡稳定性产生影响。结合工程实例,查明场区的工程地质条件;建立稳定性计算模型,采用刚体极限平衡法计算基坑开挖前后岸坡的稳定性;基于快速拉格朗日有限差分法（FLAC3D）,建立数值模拟模型,模拟各种情况下边坡的应力场、位移及塑性区分布情况。根据上述方法计算分析结果,综合分析基坑开挖对既有桥梁岸坡稳定性的影响。结果表明,基坑开挖后,最不稳定部位均扩展至基坑脚,各断面的稳定性系数均有所降低,但在基坑开挖前后稳定性系数均大于1．3,边坡稳定;基坑开挖仅对桥墩边坡基坑外20m左右范围（2—4号桩8m位置）存在一定的影响,表现为应力重新调整、位移量较小;调节池基坑开挖对边坡整体稳定性及桥梁基础无影响,可不进行特殊处治。     

某金矿尾矿坝稳定性评价

首先采用极限平衡法对某金矿尾矿坝在不同工况条件下的稳定性进行了计算,得到了尾矿坝在正常和洪水条件下的稳定性系数,根据计算结果发现坝体稳定性满足相关规范要求。采用有限元法对坝体的变形和稳定性进行了计算,得到了坝体变形特征和稳定性系数,有限元法和极限平衡法计算结果基本一致。     

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。     

FLAC3D前处理程序的开发及其在基坑工程中的应用*

结合FLAC3D显式差分算法在大规模岩土工程数值分析中的优势,并针对FLAC3D在复杂计算模型特别是结构模型构建方面的不足,基于HyperMesh软件平台开发了FLAC3D前处理程序。阐述了程序开发的基本思路,介绍程序中实体单元及结构单元的节点转换关系,通过内支撑围护墙和土钉网喷混凝土两种典型基坑工程实例,检验前处理程序的功能和适用性,为FLAC3D复杂计算模型的建立提供一种便捷方法。     

基于差分法的地下结构动力响应分析

本文基于三维快速拉格朗日有限差分计算程序FLAC3D对地下结构在地震荷载作用下的动力响应做了分析。经过模型建立和动力计算可以看出,在地震作用下,地下结构产生很大的位移,对于结构的稳定影响很大,在开挖地下结构时的衬砌保护设计要做慎重的考虑。     

某滑坡稳定性FLAC3D模拟分析

在滑坡稳定性地质宏观判断基础上,利用FLAC3D软件对滑坡天然状态的稳定性进行模拟分析。通过建立三维数值计算模型和选取合理的计算参数,模拟堆积体天然状态的应力分布状况和变形规律。综合分析模拟结果,并结合宏观地质判断,对滑坡的稳定性作出正确评价。     

岩质边坡稳定性分析方法及应用

介绍了岩质边坡稳定性研究的发展历程和现状及常用稳定性分析方法。结合工程实例,分别用极限平衡法和有限元数值法,综合考虑两种方法的优缺点,对红砂岩高陡边坡进行全面的稳定性分析,并针对性的提出经济合理的治理方案。     

基于有限元极限平衡法的斜坡式护岸稳定性分析

运用静力极限平衡法和有限元极限平衡法,对典型斜坡式护岸设计断面的安全系数进行计算和对比,研究浸润面计算方法、水位差和坡顶荷载对边坡稳定安全系数的影响。计算结果表明:有限元极限平衡法计算出的有效剪应力场可以直观反映滑动圆弧的存在区域,计算结果相对保守;浸润面的计算方法对于复杂土体而言影响有限;由于孔隙水压力的影响,水位差因素对于静力极限平衡法和有限元极限平衡法计算结果的影响呈现相反趋势;随着坡顶载荷增加,静力极限平衡法和有限元极限平衡法的计算结果趋势相同,但简化的Fellenius法的计算结果和有限元结果更加接近。     

考虑非对称剖面中和轴偏转的改进Smith法研究

简化逐步破坏法(Smith法)是目前相关船级社规范推荐的船体极限弯矩计算方法之一,其计算精度取决于中和轴位置和单元应力-应变关系的计算精度。针对目前规范中单一的“力平衡准则”无法有效考虑非对称剖面(含破损状态)中和轴偏转的问题,文章在力平衡准则的基础上,进一步考虑剖面的力矢量平衡准则,结合多目标粒子群优化算法(MOPSO)研究建立了一种非对称剖面中和轴确定方法,在此基础上改进了现有的Smith法,以实现非对称剖面的极限承载能力分析。以Dow1/3护卫舰模型为例,开展了完整正浮工况和多个破损横倾工况的极限弯矩计算。结果对比分析表明:对于受损船舶,中和轴偏转对剖面弯矩有显著影响,基于PSO的中和轴确定方法具有较好的自适应和计算精度。     

高坝坝基稳定的计算方法浅析

大坝是水利水电枢纽中的主要建筑物,坝基的稳定性一直是工程设计中最关键的问题,坝基稳定的计算方法主要有刚体极限平衡法、非线性有限单元法、地质力学模型试验。这些方法各具特点,曾经或正在高坝的设计和安全评价中起到重要作用,文中对坝基稳定的常用计算方法进行了比较分析。     

基于BIM+Rhino的FLAC3D复杂地质体建模

针对FLAC3D软件难以充分利用BIM模型的问题,采用BIM技术建立参数化的三维地质模型,在Rhino中裁剪模型、建立堆载体模型、合并模型并初步建立网格,导入到kubrix进行网格划分,在FLAC3D中运用强度折减法计算地基稳定安全系数。结果表明:Geotechnical Module能够方便准确地生成参数化的三维地质模型,Rhino+kubrix有效地解决了三维地质模型在FLAC3D中的应用问题,实现了BIM模型和数值模拟软件的信息互通,提高了计算结果的准确性。     

基于ANSYS接触单元的冲沙闸抗滑稳定分析

抗滑稳定计算是混凝土结构设计中一个十分重要的部分,其目的是计算混凝土结构在各个工况下抗滑稳定安全性和应力分布状况。本文应用有限元中的接触单元模拟冲沙闸与地基接触面进行非线性分析,此外结合刚体极限平衡法对冲沙闸进行了稳定计算。通过对两种计算方法进行比较,刚体极限平衡法与有限元法得到的结果基本一致。刚体极限平衡法将坝体假设为刚体,地基为均质,而有限元法充分考虑各种材料和边界条件,对坝体的抗滑定性分析更为全面合理。     

高速公路岩堆边坡仿真分析与评价研究

在分析宜巴高速公路三里花岩堆边坡基本特征及破坏机理的基础上,基于FLAC3D理论,建立了山区高速公路岩堆边坡三维仿真分析模型,在此基础上,考虑岩堆天然自重、降雨、地震和人类活动等荷载组合作用,模拟分析了岩堆边坡在不同工况条件下的变形破坏机理和稳定性,并对岩堆边坡的稳定状态进行了评价。     

强度折减有限元法分析码头岸坡稳定

岸坡稳定问题一直是工程技术界很关心的研究课题。至今,已出现了较多的岸坡稳定分析方法,如极限平衡法、有限元法等。文中就采用有限元法中的强度折减法对某码头岸坡土体的稳定性进行了分析,土体采用弹塑性D-P屈服准则,并考虑了多层土的存在,最终给出该码头岸坡土体的稳定安全系数、土体应力、塑性区和位移场。其分析获得的土体应力、塑性区和位移场是按传统极限方法进行分析所无法得到的。     

起重机金属结构的稳定性分析

起重机的金属结构在设计时都需要考虑稳定性问题。稳定性问题分为两大类，第一类是具有平衡分支点的稳定性问题，第二类是没有平衡分支点的稳定性问题。本文对这两类稳定性问题进行了分析并说明其特点和计算公式。     

航道护岸工程中基槽边坡稳定研究

航道护岸工程中经常发生基槽边坡滑坡失稳事故，从而造成经济和安全问题。因此，就滑坡发生机理进行研究对保障航道护岸工程顺利建设有重大意义。从极限平衡原理出发，分别运用Fellenius法和Bishop法验算了苏北某航道护岸工程开挖边坡的设计稳定性，并分析比较两种方法的差异，得出了在多层土的计算中有时会出现Fellenius法比Bishop法的安全系数略大的结论。结合工程实际中可能出现的渗流和超载等因素，计算得到边坡安全系数的变化规律和极限平衡状态时的临界负荷，从而提出了相应的预防渗流、控制超载等措施，可以为航道护岸建设提供参考。     

基于FLAC3D的吹填土真空预压数值分析

吹填土的固结变形属于流-固耦合大变形问题,通常的有限元软件对此类问题的模拟分析较为困难,而利用FLAC3D对吹填土固结变形进行研究则十分便利,这主要表现为FLAC3D本身的算法更适合解决高度的非线性问题和流-固耦合问题。为了便于研究在真空预压过程中大窑湾吹填土的固结与变形特性,利用FLAC3D将修正剑桥模型和比奥固结理论相结合,分别用"面层负压法"和"节点负压法"模拟两种实际的真空压力施加方法,并通过数值计算对比了这两种方法在加固过程中沉降变化、位移变化及孔隙水压力变化的特点,计算结果表明"节点负压法"更有利于真空度在土体中的传递,相应的加固效果更好。