巖土——用有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析-預(yù)覽頁
【正文】 關(guān)聯(lián) 相對誤差 有限元法引入的誤差 網(wǎng)格的疏密 有限元單元網(wǎng)格劃分 表 3 網(wǎng)格疏密對計(jì)算結(jié)果的影響 H=20m β =45176。 H(m) 10 20 30 40 50 DP4 簡化Bishop法 (DP4Bishop)/Bishop 10 20 30 40 500 .600 .801 .001 .201 .401 .601 .80折減系數(shù)坡高H DP4 簡化B i s h o p 法 坡角 β 的影響 ? 表 6 β為變量時(shí)的最小安全系數(shù)（節(jié)點(diǎn)數(shù) ≧ 1210） ? 圖 6 β～折減系數(shù)曲線 H =20m c=42KPa φ=17 176。 C (KPa) 20 40 60 90 DP4 簡化 Bishop法 (DP4Bishop)/Bishop 摩擦角 Φ 的影響 H=20m β =45176。 ? 通過 4組計(jì)算方案 （ 改變內(nèi)摩擦角 、 內(nèi)聚力 、 坡角 β 、坡高 H的值 ） 共計(jì) 106個(gè)算例的比較分析表明 ， 用莫爾 庫侖等面積圓屈服準(zhǔn)則求得的安全系數(shù)與 Bishop法的誤差為 4%8%， 與 Spencer法的誤差為 %4%，說明了有限元強(qiáng)度折減法完全可以實(shí)用于土坡工程 。 有限元模型極其安全系數(shù)的求解 （ 1）軟弱結(jié)構(gòu)面 巖體是弱面體，起控制作用的是結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度，對于軟弱結(jié)構(gòu)面，可采用低強(qiáng)度實(shí)體單元模擬，按照連續(xù)介質(zhì)處理，材料 本構(gòu)關(guān)系采用理想彈塑性模型，屈服準(zhǔn)則為廣義米賽斯準(zhǔn)則。()(39。 表 計(jì)算采用物理力學(xué)參數(shù) 材料 名稱 重度 彈性 模量 泊松比 內(nèi)聚力 內(nèi)摩 擦角 kN/m3 MPa MPa 度 巖體 25 10000 38 結(jié)構(gòu)面 17 10 24 表 計(jì)算結(jié)果 計(jì)算方法 安全系數(shù) 有限元法 （ 外接圓屈服準(zhǔn)則 ） 有限元法（等面積圓屈服準(zhǔn)則） 極限平衡方法 (解析解 ) 極限平衡方法 (Spencer) 具有兩組平行節(jié)理面的巖質(zhì)邊坡算例 如圖所示，兩組方向不同的節(jié)理，貫通率 100%，第一組軟弱結(jié)構(gòu)面傾角 30度，平均間距 10m，第二組軟弱結(jié)構(gòu)面傾角 75度，平均間距 10m，巖體以及結(jié)構(gòu)面計(jì)算物理力學(xué)參數(shù)見表。塑性區(qū)貫通并不等于破壞，當(dāng)塑性區(qū)貫通后塑性發(fā)展到一定程度，巖體發(fā)生整體破壞，同時(shí)出現(xiàn)第二、三條貫通的塑性區(qū)，如圖 6(b)，程序還可以動畫模擬邊坡失去穩(wěn)定的過程，從動畫演示過程可以看出邊坡的破壞過程也整體破壞的過程。 該路塹的施工是先清除表層植被 ， 設(shè)置坡頂截水溝后從上向下逐級開挖 ，當(dāng)挖到第二級邊坡后 （ 標(biāo)高約 103m， 路基設(shè)計(jì)標(biāo)高 85m） ， 2021年 10月 12日坡頂開始出現(xiàn)裂縫；10月 15日 ， k102+740k102+770段第五級邊坡跨塌 ， 此后坡頂裂縫發(fā)展較快 ， 裂縫達(dá)到 1050cm。 ? 算例表明采用徐干成 、 鄭穎人 （ 1990） 提出的莫爾 庫侖等面積圓屈服準(zhǔn)則求得的穩(wěn)定安全系數(shù)與簡化 Bishop法的誤差為 48%， 與 Spencer法的誤差為 %， 證實(shí)了其實(shí)用于土坡工程的可行性 . ? 如果使有限元計(jì)算保持足夠的計(jì)算精度，那么有限元法較傳統(tǒng)的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)： (a)能夠?qū)哂袕?fù)雜地貌 、 地質(zhì)的邊坡進(jìn)行計(jì)算 。 不加錨桿時(shí)的塑性區(qū) 加錨桿時(shí)的塑性區(qū) 均質(zhì)土坡破壞過程 謝謝大家！
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