節(jié)理巖質(zhì)邊坡大變形仿真分析.pdf

1、通過文獻(xiàn)資料,本文闡述了國(guó)內(nèi)外邊坡穩(wěn)定性分析方法,其中數(shù)值分析方法已經(jīng)在邊坡穩(wěn)定性分析中得到了較快發(fā)展,明晰了邊坡穩(wěn)定性有限元分析的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展趨勢(shì).在目前的邊坡有限元分析中,通常都是基于線彈性小變形的理論假設(shè),然而在很多的實(shí)際工程中,邊坡巖土體位移和應(yīng)變并不呈線性關(guān)系,若再用線性小變形理論進(jìn)行有限元分析,結(jié)果將變得不準(zhǔn)確或者是不合理.針對(duì)這一問題,論文采用彈塑性大變形有限元理論并結(jié)合強(qiáng)度折減法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析,該理論是以非線性幾何場(chǎng)

2、論為理論基礎(chǔ),滿足巖土材料的非線性本構(gòu)關(guān)系模型. 論文首先從巖土體的彈塑性本構(gòu)關(guān)系模型著手,介紹了修正的拉格朗日(Updated-Lagrangian)彈塑性大變形本構(gòu)關(guān)系模型方程以及有限元方程的推導(dǎo)過程.然后闡述了有限元強(qiáng)度折減法,定義安全系數(shù)為塑性應(yīng)變和強(qiáng)度折減系數(shù)曲線呈現(xiàn)陡變時(shí)對(duì)應(yīng)的折減系數(shù).運(yùn)用ANSYS有限元程序的彈塑性大變形的分析功能,結(jié)合有限元強(qiáng)度折減法,模擬了邊坡的塑性應(yīng)變區(qū)從節(jié)理裂隙底部向坡腳以及從坡腳向節(jié)理裂

3、隙逐漸交匯直至貫通的過程.結(jié)果顯示邊坡形成一個(gè)不規(guī)則的近似圓弧的塑性應(yīng)變破壞貫通區(qū)域. 論文對(duì)邊坡開挖過程中坡體的塑性應(yīng)變區(qū)發(fā)展以及位移、應(yīng)力變化進(jìn)行了分析.為了分析邊坡在開挖加固過程中坡體以及錨索和噴射混凝土的變形和受力狀況,對(duì)錨索的軸力以及噴射混凝土層的剪力和彎矩變化情況也通過圖示給以說明.結(jié)果顯示,在第二步開挖時(shí)較第一步開挖時(shí)錨索平均軸力增長(zhǎng)60﹪左右,說明錨索在開挖時(shí)已經(jīng)發(fā)揮作用.同時(shí)噴射混凝土的彎矩也有所增加,錨索和噴