基于有限元法和極限平衡法的邊坡穩(wěn)定性分析

1、目錄摘要.........................................................................11引言引言.........................................................................................................................................

2、...12簡要介紹有限元和極限平衡方法簡要介紹有限元和極限平衡方法.....................................................................................13影響邊坡穩(wěn)定性的因素影響邊坡穩(wěn)定性的因素................................................................................

3、........................23.1水位下降速度的影響水位下降速度的影響.......................................................................................................23.2不排水粘性土對邊坡失穩(wěn)的影響不排水粘性土對邊坡失穩(wěn)的影響.......................................

4、............................................53.3裂縫位置的影響裂縫位置的影響...............................................................................................................94總結(jié)和結(jié)論總結(jié)和結(jié)論...................................

5、.........................................................................................122折減的方法，土壤的強度參數(shù)()和(c)依次降低直至結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。c??tan運用理想的塑性莫爾–庫侖準則的極限平衡法(常規(guī)方法)，多年來已廣泛應(yīng)用于巖土工程問題。該方法是一個純粹的靜態(tài)數(shù)值分析技術(shù)，保持平衡質(zhì)量取決于三個基本平衡方程。自1866年Culma

6、nn第一次嘗試處理數(shù)學(xué)與邊坡穩(wěn)定性問題以來，在這一領(lǐng)域已經(jīng)進行了大量的研究(Yu等人1998)。通過使用各種垂直切片單元的方法，用來分析邊坡的極限平衡法(LEM)已大大改進。SASMCT第4版(Malkawi和Hassan，2003年)使用新開發(fā)的自動搜索程序，再加上新的蒙特卡洛法，通過隨機跳躍和隨機行走類型定位危險的圓形和非圓形滑動面(Malkawi等人，2000年，2001年)。它是根據(jù)最常見的五種極限平衡方法確定的安全系數(shù)，即一般

7、的或瑞典條分法(Fellenius，1936年)，畢肖普簡化法(Bishop，1955年)，簡布簡化方法(Janbu，1973年)，斯賓塞法(Spencer，1967年)和廣義極限平衡法(GLE)，離散的摩根斯坦普瑞斯法(Mgenstern和Price，1965年)。3.影響邊坡穩(wěn)定性的因素一般情況下，邊坡穩(wěn)定性分析中最重要的影響因素是：(1)邊坡的幾何形狀；(2)土質(zhì)；(3)作用在邊坡上的力。研究表明，三個不同例子在均質(zhì)和非均質(zhì)邊坡應(yīng)

8、考慮到以下因素：(a)水位的下降速度；(b)粘土的不排水性；(c)裂縫的位置。(a)此次研究將只集中研究水位的下降速度，因為這是一個關(guān)鍵性的問題。當水的迅速抽離，將會降低水庫邊的邊坡穩(wěn)定性，因為沒有足夠的時間來穩(wěn)定孔隙水壓力。(b)排水粘土邊坡是一種特殊情況，因為土顆粒的摩擦剪應(yīng)力強度通常較低?？焖偌虞d細粒土將使水在空隙中消散。對于飽和樣品，內(nèi)部摩擦角在該條件下將假定為零。(c)張力裂縫的存在對于不穩(wěn)定問題，在例子第一個幻燈片中是一個重

9、要指標。這些裂縫可能充滿了水（例如，由于降雨）。在抗拉強度低的粘性土中，他們變得很重要，尤其可以調(diào)動剪切強度以減少破壞面長度。PLAXIS8.0與SAS－MCT4.0本文使用PLAXIS8.0(有限元軟件)和SAS－MCT4.0(極限平衡法軟件)研究分析了三個例子。3.1水位下降速度的影響圖1表示一個高度為10米，幾何坡度為2:1(64)均質(zhì)簡單邊坡。采用不同的比率()(0.10，0.15和0.20)和摩擦角(：12，20，30和40)