基于強度折減的土坡穩(wěn)定分析方法研究.pdf

1、該文通過不斷折減土體的抗剪強度,在有限元法及有限差分法分析土坡應力應變的過程中實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性評價,抗剪強度的折減系數(shù)具有強度儲備的物理意義.有限單元法分別采用鄧肯E-B模型和理想彈塑性廣義米賽斯模型模擬邊坡土體本構關系;有限差分法采用理想彈塑性莫爾-庫侖模型模擬土體單元的應力應變關系.探討了抗剪強度折減土坡的應力與位移,以及確定邊坡的安全系數(shù)和最危險滑移面的方法.文中對邊坡破壞標準的定義進行了研究.對比了以數(shù)值計算收斂為破壞標準的計算結

2、果同以坡體位移為破壞標準的計算結果,發(fā)現(xiàn)以坡體位移"破壞"標準更適合于分析邊坡穩(wěn)定,且具有物理意義明確、便于數(shù)值計算等優(yōu)點.在理想彈塑性有限元分析中探討了強度折減法的安全系數(shù)同所采用的屈服準則關系,對幾種常用的廣義米賽斯屈服準則進行了比較,導出了各種準則的相互關系和在平面應變條件下同莫爾-庫侖屈服準則可以相互轉化的廣義米賽斯準則,建立同莫爾-庫侖準則精確匹配的廣義米賽斯準則,發(fā)現(xiàn)采用莫爾-庫侖匹配屈服準則同其它廣義米賽斯準則相比能更好地

3、反映莫爾-庫侖準則的實際特性,且便于計算,具有較好的精度.采用正交試驗方法,研究了土體參數(shù)對評價邊坡穩(wěn)定性的影響.發(fā)現(xiàn)除粘聚力和內(nèi)摩擦角外,土體的彈性模量、泊松比以及剪脹角對邊坡穩(wěn)定的影響明顯.三個因素中,剪賬角的影響最大,彈模及泊松比次之.文中以一均質(zhì)邊坡為例,采用不同的數(shù)值計算方法分別進行強度折減穩(wěn)定性分析,并將計算結果同傳統(tǒng)極限平衡法的計算結果進行對比,發(fā)現(xiàn)如果采用合適的土體本構模型,強度折減法的計算結果同極限平衡法的計算結果接近