巖土——用有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析-文庫(kù)吧資料
2025-05-22 22:51本頁面
【正文】 構(gòu)面。 ? 由于巖體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，要十分準(zhǔn)確地反映巖體結(jié)構(gòu)的特征并使之模型化是不可能的，也沒有必要使問題復(fù)雜化，基于這種考慮，對(duì)于一個(gè)實(shí)際工程來說，往往根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)資料，根據(jù)結(jié)構(gòu)面的長(zhǎng)度、密度、貫通率，展布方向等著重考慮 23組對(duì)邊坡穩(wěn)定起主要控制作用的節(jié)理組或其它主要結(jié)構(gòu)面。 ? 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。 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(zhǔn)則） 有限元法（莫爾 庫(kù)侖等面積圓屈服準(zhǔn)則） 簡(jiǎn)化 Bishop法 Spencer法 ?計(jì)算結(jié)果 ? 從表中計(jì)算結(jié)果可以看出 ， 采用外接圓屈服準(zhǔn)則計(jì)算的安全系數(shù)比傳統(tǒng)的方法大許多 ， 而采用莫爾 庫(kù)侖等面積圓屈服準(zhǔn)則計(jì)算的結(jié)果與傳統(tǒng)極限平衡方法 （ Spencer法 )計(jì)算的結(jié)果十分接近 ， 說明采用莫爾 庫(kù)侖等面積圓屈服準(zhǔn)則來代替莫爾 庫(kù)侖不等角六邊形屈服準(zhǔn)則是可行的 。 C=42KPa φ ( 176。 φ =17176。 坡角 β（ 176。 c=42KPa φ=17 176。 φ =17176。 φ=25176。 ， C=40KPa， H＝ 20m， DP4準(zhǔn)則 材料參數(shù) φ=10176。因此在數(shù)值分析中可用 MC EAC 準(zhǔn)則代替摩爾－庫(kù)侖準(zhǔn)則。對(duì)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） 。計(jì)算表明它與摩爾 庫(kù)侖準(zhǔn)則十分接近。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(kù)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。 ? MC準(zhǔn)則較為可靠，它的缺點(diǎn)在于三維應(yīng)力空間中的屈服面存在尖頂和棱角的不連續(xù)點(diǎn)，導(dǎo)致數(shù)值計(jì)算不收斂，所以有時(shí)也采用抹圓了的 MC修正準(zhǔn)則，它是用光滑連續(xù)曲線來逼進(jìn)摩爾 庫(kù)侖準(zhǔn)則，此法雖然方便了數(shù)值計(jì)算，但往往公式復(fù)雜不利用實(shí)際應(yīng)用。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。該方法可以對(duì)貫通和非貫通的節(jié)理巖質(zhì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析，同時(shí)可以考慮地下水、施工過程對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，可以考慮各種支擋結(jié)構(gòu)與巖土材料的共同作用，為節(jié)理巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析開辟了新的途徑。 ? 對(duì)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(duì)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)。用有限元強(qiáng)度折減法 進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析 中國(guó)人民解放軍后勤工程學(xué)院 院 士 博士生導(dǎo)師 鄭穎人 提 綱 1. 前言 前言 ? 邊坡穩(wěn)定分析是經(jīng)典土力學(xué)最早試圖解決而至今仍未圓滿解決的課題，各種穩(wěn)定分析方法在國(guó)內(nèi)外水平大致相當(dāng)。 ? 對(duì)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(chǎng)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。 ? 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是巖土材料的非線性彈塑性有限元計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，有限元強(qiáng)度折減法近來在國(guó)內(nèi)外受
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