巖土——用有限元強度折減法進行邊坡穩(wěn)定分析-免費閱讀
【正文】 ? 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 %， 證實了其實用于土坡工程的可行性 . ? 如果使有限元計算保持足夠的計算精度，那么有限元法較傳統(tǒng)的方法具有如下優(yōu)點： (a)能夠?qū)哂袕?fù)雜地貌 、 地質(zhì)的邊坡進行計算 。塑性區(qū)貫通并不等于破壞，當塑性區(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。()(39。 ? 通過 4組計算方案 （ 改變內(nèi)摩擦角 、 內(nèi)聚力 、 坡角 β 、坡高 H的值 ） 共計 106個算例的比較分析表明 ， 用莫爾 庫侖等面積圓屈服準則求得的安全系數(shù)與 Bishop法的誤差為 4%8%， 與 Spencer法的誤差為 %4%，說明了有限元強度折減法完全可以實用于土坡工程 。 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為變量時的最小安全系數(shù)（節(jié)點數(shù) ≧ 1210） ? 圖 6 β～折減系數(shù)曲線 H =20m c=42KPa φ=17 176。 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準則的計算誤差分布 The error distribution of putation by MC EAC 不同流動法則的影響 ? 有限元計算中，采用關(guān)聯(lián)還是非關(guān)聯(lián)流動法則，取決于 ψ值（剪脹角）： ψ =φ，為關(guān)聯(lián)流動法則 , ψ =0，為非關(guān)聯(lián)流動法則 . 表 2 不同流動法則的影響 β =45176。而 DP準則在偏平面上是一個圓，更適合數(shù)值計算。 ? 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面位置和形狀。因為收斂失敗可能表明邊坡已經(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)值問題造成計算不收斂。對有效算例（ Φ≠0）的誤差進行統(tǒng)計分析可知，當選用 MC EAC 準則時，誤差的平均值為 %，且離散度很小 （圖2） 。 φ =17176。 C=42KPa φ ( 176。 ??? kJIF ???21有限元模型以及變形后產(chǎn)生的塑性區(qū) （ 2） 硬性結(jié)構(gòu)面。按照 2維平面應(yīng)變問題建立有限元模型 . 計算步驟同上，通過有限元強度折減，求得的滑動面如圖 (a)所示 ,它是最先貫通的塑性區(qū)。 自出現(xiàn)裂縫后便停止施工 ， 進行了詳細的地質(zhì)勘察 ， 然后修改設(shè)計 ， 清除已經(jīng)發(fā)生滑坡破碎體 ， 放緩邊坡坡度 ， 同時進行
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