RFPA離心機(jī)法在巖土工程破壞分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,基于強(qiáng)度折減原理的有限元方法在邊坡等巖土工程的穩(wěn)定性分析中得到了廣泛應(yīng)用,其最大優(yōu)點(diǎn)是可以在模型中考慮復(fù)雜的巖土工程結(jié)構(gòu)并能自動(dòng)獲得潛在滑面。但是,該方法的一個(gè)重要不足之處在于強(qiáng)度參數(shù)的折減方式存在很多爭(zhēng)議,到目前也沒有獲得共識(shí)。此外,強(qiáng)度折減法所得到的分析結(jié)果也難以與物理試驗(yàn)相互驗(yàn)證,使強(qiáng)度折減法的應(yīng)用前景受到挑戰(zhàn)。
　　 在巖土工程領(lǐng)域,常用來對(duì)實(shí)際工程狀況進(jìn)行考察的手段主要有原型觀測(cè)和模型試驗(yàn)

2、。原型觀測(cè)是最直接、結(jié)果最有說服力的方法,但是步驟繁雜、耗資巨大。常規(guī)模型試驗(yàn)則不能滿足模型與原型應(yīng)力水平相同的相似性條件。土工離心試驗(yàn)不但可以減小模型尺寸,滿足相似性條件,而且還可以建立各種非均質(zhì)模型,模擬各種復(fù)雜的工程情形,從而提高了模型的預(yù)測(cè)能力,因此在巖土工程中廣泛運(yùn)用。
　　 本文運(yùn)用RFPA數(shù)值試驗(yàn)方法,提出借助巖土工程中廣泛使用的土工離心試驗(yàn)原理僅增加模型體力來評(píng)估模型的安全儲(chǔ)備,克服了強(qiáng)度折減法折減參數(shù)難以確定的

3、弊端,通過不同比例尺下均質(zhì)、非均質(zhì)模型的數(shù)值計(jì)算,其應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)和破壞模式均符合離心試驗(yàn)的相似比關(guān)系,結(jié)合對(duì)巷道工作面破壞的離心物理試驗(yàn)的數(shù)值模擬,體現(xiàn)了RFPA離心機(jī)法分析結(jié)果可以與物理試驗(yàn)相互驗(yàn)證的優(yōu)勢(shì)。
　　 對(duì)不同參數(shù)下均質(zhì)土坡破壞的數(shù)值模擬結(jié)果顯示,與傳統(tǒng)方法相比,RFPA離心機(jī)法對(duì)滑動(dòng)面的位置和形狀無需進(jìn)行任何的假定就可以得到,同時(shí)獲得相應(yīng)的安全系數(shù)和整個(gè)漸進(jìn)破壞過程;對(duì)于傳統(tǒng)方法難以搜索滑動(dòng)面的巖質(zhì)邊坡,通過含不