带节理的边坡非线性有限元分析

公路工程建设过程中,形成了大量的边坡工程,其边坡的稳定性对公路工程安全性是至关重要的.针对目前评价公路工程的边坡稳定性大多只用比较粗略的刚体极限平衡法,采用荷载转换的非线性迭代计算方法,用迭代解模拟边坡节理真实的应力-变形特性,通过非线性有限元法计算分析湖南省竹山坳公路滑坡在不同工况下的应力、位移,并得到其应力、位移矢量图及应力、位移等值线图,进而根据应力、位移特征和应力-应变变化过程分析滑坡稳定条件,计算滑坡沿滑面的整体抗滑稳定安全系数,研究滑坡的稳定性.为治理滑坡提供了正确的处理方法和可靠依据.     

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。     

基于离散单元法密集节理岩体边坡稳定性分析

节理岩体边坡的稳定性很大程度上取决于节理的强度及其分布形式。由于节理岩体边坡的失稳破坏具有大变形和非连续的特点,因此,离散单元法成为研究节理岩体边坡破坏机理的最有效方法之一。通过采用离散元软件PFC2D对岩石进行数值模拟,建立含密集节理的岩体边坡模型,讨论了岩体连通率对边坡破坏形式的影响。结果表明,在多组节理密集分布的岩体边坡中,连通率越大,其稳定性越差;随着连通率的减小,边坡的破坏形式由大范围的滑坡转变为局部崩塌的形式。     

隧道可靠度随机有限元分析

对新奥法修建隧道的可靠度计算,本文提出隧道可靠度的随机有限元分析方法:采用连续介质模型,通过隧道监测资料,随机反分析围岩参数,然后通过响应面分析衬砌内力,最后计算隧道可靠度。     

基于广义 Hoe k-Brown准则的节理软岩边坡稳定性区间分析

岩体力学参数的选取对岩土工程稳定性分析至关重要,但受地质因素的不确定性及人员的主观性,参数的选取较大程度影响到边坡稳定性评价的合理性。基于此,将区间理论引入到参数的取值及稳定性分析的过程中,使所求得的稳定性系数为一阈值,区间值可表示出岩体力学参数与边坡安全系数的可能变动范围,比选用定值计算分析合理一些。同时文中采用节理特征系数 Jc与岩块体积数 Vb的数学表达式共同量化地质强度指标 GSI的取值,比选用 Sonmez．H的表格量化 GSI法更具有客观性。以湖南省永吉高速某节理型软岩边坡为工程实例,验证了采用基于广义 Hoek-Brown准则的岩质边坡稳定区间分析的便捷性、可行性和稳健性。     

多层边坡荷载作用下超高边坡稳定性有限元分析

近年来我国高速公路上的超高路堤数量呈上升趋势,其稳定性也备受关注。本文采用有限元强度折减法,应用大型有限元分析软件ANSYS对超高填方路堤及多层荷载作用下的超高路堤的边坡稳定性进行分析,分析边坡荷载对不同高度的超高路堤的边坡稳定性影响的变化情况,最终研究得出高边坡在多层边坡荷载作用下的稳定性随高度变化的规律。     

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。     

边坡滑动面三维空间有限元分析

提出了一种用三维潜在滑移面法分析三维边坡滑动面及稳定性的新方法,该方法根据弹塑性有限元的应力分析结果,用数值积分方法确定边坡的潜在滑移面、最危险潜在滑移面和边坡稳定性安全系数,具有充分的理论依据。通过对大量三维边坡实例的稳定性安全系数及最危险滑动面的分析得出,三维边坡按平面边坡处理会引起较大的分析误差,三维边坡应该按三维问题进行分析。     

边坡开挖的有限元数值模拟分析

有限元的基本思想是将问题的求解域划分为一系列的单元,单元之间仅靠节点连接,单元内部点的待求量,可由单元节点量通过选定的函数关系插值求得。基于有限元数值模拟分析的基本思想,对不同地貌形态的路堑边坡开挖稳定性进行有限元模拟检算,通过建立单元刚度矩阵及相应的力学模型,借助于大型计算程序ANSYS求解,结合实际,探讨了石灰岩边坡随开挖进行的渐进破坏规律,为石灰岩地区高陡岩石边坡的设计提供了依据。     

基于随机场理论的路堑边坡稳定性可靠度分析

与传统的安全系数法分析边坡稳定性相比,以概率统计为基础的考虑到岩土性质的变异性和不确定性的可靠度方法更为客观。针对黄延高速公路一个典型的路堑边坡工程,将空间随机场理论引入到边坡稳定可靠度分析中,构建基于传递系数法的功能函数,得到内摩擦角和粘聚力相关和不相关及不同方差折减系数情况下的破坏概率,获得了一些基本结论。     

基于蒙特卡罗随机节理的岩体洞室初喷加固效果研究

岩体中的节理一般是满足一定统计规律的随机网络.利用UDEC实现了蒙特卡罗随机节理网络,在此基础上考虑了隧道的开挖和初喷加固.设计了未采取初喷加固方案,采取初喷加固时初喷混凝土黏聚力为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 MPa计算方案和初喷混凝土厚度为10、15、20、25、30 cm计算方案,计算对比不同工况的塑性区、应力和监测点位移值,发现:不采取初期衬砌,隧道的破坏形式主要是洞顶掉块;初喷厚度一定时,初喷接触面材料黏聚力越低块体越易脱落,超过0.4 MPa时则围岩稳定;初喷接触面材料强度一定时,初喷厚度对围岩稳定性有影响,存在临界厚度,过大过小均不利于隧道围岩稳定.这些特征值可以作为同类围岩条件下隧道设计的极限值.     

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。     

路基边坡及滑坡稳定性分析的有限元方法

基于刚体极限平衡理论基础的简化Bishop法、不平衡推力法、传递系数法等常规方法对于路基边坡及滑坡的稳定性分析具有明显的缺陷。为了评价边坡及滑坡在不同工况、不同施工阶段的稳定性情况,结合工程实例,利用有限元方法对边坡及滑坡工点进行了分析。结果表明,有限元方法能完全满足边坡及滑坡在不同工况、不同施工阶段的稳定性分析要求,可代替常规方法。     

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。     

用有限元软件分析水麻高速公路边坡稳定性

利用大型有限元软件对水富-麻柳湾高速公路边坡工程进行稳定性分析,计算出边坡内部各点的应力、位移和塑性区,运用强度折减法计算出边坡稳定安全系数,并结合实例通过与传统的极限平衡法作比较,表明了方法的可行性。     

昆明市区昆洛路边坡监测与有限元分析

选取边坡支护的预应力锚索桩为研究对象,分别进行了现场监测和有限元数值模拟.通过对比分析,结果表明支挡结构的加固效果良好,边坡长期处于稳定.     

节理岩体边坡稳定性的锚杆支护影响分析

采用数值计算方法,建立了节理边坡的计算模型,探讨了结构面厚度对于节理边坡稳定性的影响,以及锚杆长度、倾角、间距与边坡安全系数的关系,得到:(1)随着结构面厚度的增大,安全系数先减小后增大。(2)锚杆长度的增加会引起边坡安全系数的增大;当锚杆长度增加到一定程度后,继续增加将无法提高安全系数。(3)随着锚杆长度的增加,边坡的破坏区域逐渐增大;继续增加锚杆长度,使锚杆整体长度超过结构面,边坡整体从沿结构面滑动转化为沿内部岩体发生滑动。(4)边坡安全系数随锚杆倾角的增大呈现先增大后减小的趋势;锚杆长度越长边坡整体安全系数对于锚杆倾角的灵敏度越大。(5)锚杆间距越大,边坡安全系数越小,二者呈现显著的非线性特征。     

锚杆-土工格室复合结构边坡防护有限元数值分析

锚杆-土工格室复合结构边坡是一种新型的边坡防护形式,在对不稳定裸露边坡进行加固处理的同时,还可以对边坡坡面进行绿化.利用Midas GTS NX有限元软件建立锚杆-土工格室复合结构防护边坡三维有限元模型,采用强度折减理论法分别对未加筋、加锚杆、加土工格室、加锚杆和土工格室的边坡进行敏感性分析,研究了加固措施、填料参数、...     

关山隧道断层破碎带三维有限元地震动力响应

以华庄公路关山隧道为研究对象,通过建立大型三维有限元模型,采用一种人工构成的短时间正弦扫描Johnson/Epstein地震记录进行地震动力分析.该记录具有在较短时程内包含较大的实际地震频率范围的特点,从而减小计算分析的持续时间.通过对3种工况(不设置抗震缝、设置2条和3条抗震缝)计算,结果表明:关山隧道衬砌结构的动力...     

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。