巖土——用有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析-全文預(yù)覽
【正文】 ? 巖體中的結(jié)構(gòu)面，根據(jù)結(jié)構(gòu)面的貫通情況，可以將結(jié)構(gòu)面分為貫通性、半貫通性、非貫通性三種類型。 C=42KPa φ ( 176。 坡角 β（ 176。 φ =17176。 ， C=40KPa， H＝ 20m， DP4準(zhǔn)則 材料參數(shù) φ=10176。對有效算例（ Φ≠0）的誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知，當(dāng)選用 MC EAC 準(zhǔn)則時(shí)，誤差的平均值為 %，且離散度很小 （圖2） 。通常取 MC準(zhǔn)則的外角點(diǎn)外接圓、內(nèi)角點(diǎn)外接圓或其內(nèi)切圓作為屈服準(zhǔn)則，以利數(shù)值計(jì)算 ? 由徐干成、鄭穎人（ 1990）提出的摩爾 庫侖等效面積圓準(zhǔn)則實(shí)際上是將 MC準(zhǔn)則轉(zhuǎn)化成近似等效的 DP準(zhǔn)則形式。因?yàn)槭諗渴】赡鼙砻鬟吰乱呀?jīng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，也可能僅僅是有限元模型中某些數(shù)值問題造成計(jì)算不收斂。 ? 對于均質(zhì)土坡，可以通過各種優(yōu)化方法來搜索危險(xiǎn)滑動(dòng)面，但是對于巖質(zhì)邊坡，由于實(shí) 際巖體中含有大量不同構(gòu)造、產(chǎn)狀和特性的不連續(xù)結(jié)構(gòu)面（比如層面、節(jié)理、裂隙、軟弱夾層、巖脈和斷層破碎帶等），這就給巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定分析帶來了巨大的困難，傳統(tǒng)極限平衡方法尚不能搜索出危險(xiǎn)滑動(dòng)面以及相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)，而目前的各種數(shù)值分析方法，一般只是得出邊坡應(yīng)力、位移、塑性區(qū)，而無法得到邊坡危險(xiǎn)滑動(dòng)面以及相應(yīng)的安全系數(shù)。 ? 對于均質(zhì)土坡，傳統(tǒng)方法主要有：極限平衡法，極限分析法，滑移線場法等，就目前工程應(yīng)用而言，主要還是極限平衡法，但需要事先知道滑動(dòng)面位置和形狀。 2. 有限元強(qiáng)度折減系數(shù)法的基本原理 1t r i a lccF? ?1a r c ta n ( ta n )tr ia lF??? ?? 進(jìn)行強(qiáng)度折減非線性有限元分析要有一個(gè)過硬的非線性有限元程序和收斂性能良好的本夠模型。而 DP準(zhǔn)則在偏平面上是一個(gè)圓，更適合數(shù)值計(jì)算。 a?2 sin3 (3 sin )? ??2 sin3 (3 sin )? ??2sin3 3 sin???22 3 sin2 3 (9 sin )???? 表 1 各準(zhǔn)則參數(shù)換算表 k6 co s3 (3 sin )c ? ??6 cos3 (3 sin )c ???23 cos3 3 sinc ???26 3 cos2 3 (9 sin )c ????編號 準(zhǔn)則種類 DP1 外角點(diǎn)外接 DP圓 DP2 內(nèi)角點(diǎn)外接 DP圓 DP3 內(nèi)切 DP圓 DP4 等面積 DP圓 kJIF ??? 21?? 算例分析表明：摩爾庫侖等面積圓準(zhǔn)（ MC EAC）則與簡化 Bishop法所得穩(wěn)定安全系數(shù)最為接近 （圖 1） 。 0 10 20 30 40 500 . 3 00 . 6 00 . 9 01 . 2 01 . 5 01 . 8 02 . 1 02 . 4 02 . 7 03 . 0 03 . 3 0 折減系數(shù)摩擦角 o D P 1 D P 2 D P 3 D P 4 簡化B i s h o p 法 圖 1 Ф ～折減系數(shù)曲線 Ф ～ Reduction coefficient curve 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20誤差樣 本 數(shù)(算 例數(shù))圖 2 摩爾庫侖等面積圓準(zhǔn)準(zhǔn)則的計(jì)算誤差分布 The error distribution of putation by MC EAC 不同流動(dòng)法則的影響 ? 有限元計(jì)算中，采用關(guān)聯(lián)還是非關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則，取決于 ψ值（剪脹角）： ψ =φ，為關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則 , ψ =0，為非關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則 . 表 2 不同流動(dòng)法則的影響 β =45176。 非關(guān)聯(lián)
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1