巖土——用有限元強度折減法進行邊坡穩(wěn)定分析(完整版)
【正文】 相當。 ? MC準則較為可靠，它的缺點在于三維應力空間中的屈服面存在尖頂和棱角的不連續(xù)點，導致數值計算不收斂，所以有時也采用抹圓了的 MC修正準則，它是用光滑連續(xù)曲線來逼進摩爾 庫侖準則，此法雖然方便了數值計算，但往往公式復雜不利用實際應用。因此在數值分析中可用 MC EAC 準則代替摩爾－庫侖準則。 c=42KPa φ=17 176。 mH 20? 3/25 mkN??kPac 42? ?17?? ?????? 5045403530 、? 坡角 （ 度 ） 30 35 40 45 50 有限元法（外接圓屈服準則） 有限元法（莫爾 庫侖等面積圓屈服準則） 簡化 Bishop法 Spencer法 ?計算結果 ? 從表中計算結果可以看出 ， 采用外接圓屈服準則計算的安全系數比傳統(tǒng)的方法大許多 ， 而采用莫爾 庫侖等面積圓屈服準則計算的結果與傳統(tǒng)極限平衡方法 （ Spencer法 )計算的結果十分接近 ， 說明采用莫爾 庫侖等面積圓屈服準則來代替莫爾 庫侖不等角六邊形屈服準則是可行的 。 ? 接觸面的接觸摩擦行為服從庫侖定律 : ??? tgc ???0??? 安全系數 : )39。 材料 名稱 重度 彈性 模量 泊松比 內聚力 內摩 擦角 kN/m3 MPa MPa 度 巖體 25 10000 38 第一組節(jié)理 17 10 24 第二組節(jié)理 17 10 24 表 計算采用物理力學參數 表 計算 結果 計算方法 安全系數 有限元法（外接圓屈服準則） 有限元法（等面積圓屈服準則） 極限平衡方法 (Spencer) 通過有限元強度折減，求得的滑動面如圖 6(a)所示 ,它是最先貫通的塑性區(qū)。 ? 所求安全系數的大小與所采用的屈服準則有關 ， 莫爾 庫侖屈服準則是目前邊坡分析中被廣泛采用的屈服準則 ， 但是莫爾 庫侖準則的屈服面存在尖頂和棱角 ， 給數值計算帶來困難 。 (b)考慮了土體的非線性彈塑性本構關系 ， 以及變形對應力的影響； (c)能夠模擬土坡的失穩(wěn)過程及其滑移面形狀 。 圖 (a)首先貫通的滑動面 圖 (b)滑動面繼續(xù)發(fā)展 帶軟弱夾層的土坡穩(wěn)定分析算例 ? 這個算例最早是由 Frelund和 Krahn(1977)提出的，隨后被廣泛引證。 ??tgtgccFs ??? 折線型滑動面邊坡穩(wěn)定分析算 ??0???30???10??? 45??? 45? 有限元強度折減法 Spencer法 C=160kPa, C=160kPa, C=320kPa, C=160kPa, C=0 不同方法求得的穩(wěn)定安全系數 具有一組平行節(jié)理面的巖質邊坡算例 ? 如圖所示，一組軟弱結構面傾角 40度，間距 10m(在求出初始滑動面后，可在滑動面附近將結構面間距加密） ,巖體和結構面采用平面 6節(jié)點三角形單元模擬，巖體以及結構面材料物理力學參數取值見表 。 ? 巖體中的結構面，根據結構面的貫通情況，可以將結構面分為貫通性、半貫通性、非貫通性三種類型。 坡角 β（ 176。 ， C=40KPa， H＝ 20m， DP4準則 材料參數 φ=10176。通常取 MC準則的外角點外接圓、內角點外接圓或其內切圓作為屈服準則，以利數值計算 ? 由徐干成、鄭穎人（ 1990）提出的摩爾 庫侖等效面積圓準則實際上是將 MC準則轉化成近
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