ABAQUS有限元強度折減法的邊坡穩(wěn)定性分析

強度折減理論與有限元數(shù)值算法相結(jié)合,可以模擬出高邊坡的變形和破壞過程。采用有限元強度折減理論對四川省雅安經(jīng)石棉至瀘沽高速公路上某段巖質(zhì)高邊坡進行穩(wěn)定性分析,以計算不收斂為失穩(wěn)判據(jù)判斷其穩(wěn)定性狀態(tài),分別考慮了自然狀態(tài)、強降雨狀態(tài)、自然+地震作用和強降雨+地震作用這4種外荷載作用狀態(tài)及高邊坡巖體中結(jié)構(gòu)面的影響,計算了三維高邊坡整體應力狀態(tài)及典型剖面局部安全系數(shù)。通過計算分析,為該段高邊坡的治理提出了合理的建議。

通過求解安全系數(shù)的原理，分析土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。采用ansys有限元分析軟件，根據(jù)莫爾一庫侖六邊形外接圓dp屈服準則，基于強度折減原理求解土質(zhì)邊坡的安全系數(shù)。該方法通過不斷折減安全系數(shù)，并不斷判斷邊坡系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當計算不收斂時，可推斷該系統(tǒng)正處于穩(wěn)定至不穩(wěn)定的臨界狀態(tài)，則該時刻對應的折減系數(shù)可判斷為該邊坡的安全系數(shù)?；诖?，可以判定土質(zhì)邊坡在不同外部荷載和自重作用下的穩(wěn)定性。該方法簡單易懂，并具有較強的工程實踐性。

公路建設在為交通提供便利的同時也會產(chǎn)生許多邊坡巖體,在公路附近的邊坡巖體是一類非常復雜的工程巖體,由于在形成邊坡時所產(chǎn)生的各種巖性的組合、原生的復雜結(jié)構(gòu)面以及在進行公路開發(fā)過程中所造成的擾動,使部分巖體受到卸荷以及風化等作用的影響從而產(chǎn)生相應的變形.本文以某公路某段巖質(zhì)邊坡為研究對象,采用數(shù)值模擬法(有限元強度折減法)對研究區(qū)某巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進行分析,探討數(shù)值模擬法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析的應用問題.

采用有限元強度折減法,對某淺埋連拱隧道洞口邊坡進行穩(wěn)定性分析,并將結(jié)果與工程實際進行對比,證明用有限元強度折減法進行邊坡穩(wěn)定性分析的合理性。同時指出,對于淺埋連拱隧道洞口施工,尤其是后行洞施工會對邊坡穩(wěn)定性造成不利影響,即使邊坡安全系數(shù)符合規(guī)范要求,也有必要對洞口段邊坡進行加固處理,提高強度儲備安全系數(shù)。對于隧道施工與邊坡的相互作用機理,本文沒有探討,有待繼續(xù)深入研究。

將有限元強度折減法與abaqus軟件相結(jié)合,分析軟弱夾層、泊松比和剪脹角對邊坡強度折減系數(shù)的影響。結(jié)果表明:含夾層的強度安全系數(shù)比不含弱夾層的邊坡安全系數(shù)?。淮送?強度安全系數(shù)隨著剪脹角增大而增大。

通過總結(jié)前人對邊坡的研究,分析目前國內(nèi)邊坡的研究現(xiàn)狀?；赼nsys有限元軟件,結(jié)合國內(nèi)某礦邊坡工程實例,通過強度折減法求解準確的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù);計算模型采用平面應變摩爾-庫侖匹配d-p準則,模型邊界設置約束條件,在穩(wěn)定系數(shù)等于2.86時,解不收斂且塑性區(qū)貫通至坡頂,此時邊坡發(fā)生滑坡,因此該邊坡的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)應該取2.85較為準確且合理。

使用有限元分析軟件abaqus,并結(jié)合強度折減法,對邊坡穩(wěn)定性進行了研究。研究結(jié)果表明:當邊坡加固時,邊坡的整體穩(wěn)定性得到了明顯的提高；在運用abaqus和強度折減法模擬分析邊坡穩(wěn)定性時,模型的建立、網(wǎng)格的劃分密度、單元類型的選取及材料模型的選用等對計算結(jié)果都有影響；邊坡失穩(wěn)判據(jù)的選用原則及其判據(jù)是否存在統(tǒng)一性,值得進一步研究。

有限元強度折減法在邊坡穩(wěn)定分析中得到廣泛應用。以abaqus為平臺,通過控制強度參數(shù)隨場變量的變化實現(xiàn)土體強度參數(shù)折減,一次計算即可求得穩(wěn)定系數(shù)。重點分析了場變量步距大小對邊坡穩(wěn)定系數(shù)的影響。結(jié)果表明:在進行強度折減時應當采用小步距的場變量擬合強度參數(shù)折減曲線。

介紹了有限元強度折減法的基本原理,通過建立有限元驗算模型,模擬了不同含水率作用下某露天礦山邊坡的穩(wěn)定性程度,模擬驗算結(jié)果表明:有限元強度折減法在評價露天礦邊坡穩(wěn)定性方面較傳統(tǒng)的計算方法更具優(yōu)越性。

分析了用有限元強度折減法求解邊坡穩(wěn)定性時的問題,指出用邊坡某個部位的位移或最大位移作為邊坡的失穩(wěn)判據(jù)有明確的意義。有限元強度折減法計算所得的結(jié)果與傳統(tǒng)的條分法計算的結(jié)果接近。用有限元強度折減法進行邊坡穩(wěn)定性分析時,當采用mohr—coulomb破壞準則,巖土材料應用關(guān)聯(lián)流動法則時,結(jié)果偏大;而采用非關(guān)聯(lián)流動法則時,稍顯保守,因此可以考慮取適當?shù)募裘浗恰?/p>

基于強度折減法,運用有限元分析軟件adina建立非均質(zhì)多級邊坡計算模型并進行數(shù)值模擬。結(jié)合邊坡各計算工況的安全系數(shù)和塑性區(qū)范圍,分析了邊坡級數(shù)、平臺寬度以及單級坡率等因素對邊坡穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:增加邊坡級數(shù)、平臺寬度或放緩坡率可有效提高邊坡的穩(wěn)定性;增加邊坡級數(shù)和放緩下級邊坡坡率,可將邊坡整體破壞分解為局部破壞;邊坡平臺設在中下部對邊坡穩(wěn)定性更有利;若改變單個平臺寬度或單級坡率,增加下部平臺寬度和降低下級邊坡坡率對提高邊坡穩(wěn)定性更顯著。

強度折減法是邊坡穩(wěn)定性分析中重要的方法之一,在巖土工程領(lǐng)域應用廣泛.為分析邊坡土層性質(zhì)對其穩(wěn)定性影響,基于強度折減法采用有限元軟件對不同土層條件下公路邊坡穩(wěn)定性進行研究.結(jié)果表明,隨強度參數(shù)內(nèi)摩擦角和黏聚力降低,邊坡穩(wěn)定性逐漸降低,且邊坡穩(wěn)定性對內(nèi)摩擦角變化更為敏感.

闡述了有限元強度折減法的基本原理,利用強度折減法對尾礦壩進行了邊坡穩(wěn)定計算,同時通過簡化畢肖普法和瑞典圓弧法對其結(jié)果進行了對比分析,證明基于有限元理論的強度折減法的計算結(jié)果是可信的,其安全系數(shù)值可以作為定量判斷的依據(jù)。

為了評價某山坡露天礦邊坡的穩(wěn)定性,應用有限差分強度折減法,對該礦山人工邊坡的穩(wěn)定性進行了計算分析,并與傳統(tǒng)的極限平衡法的計算結(jié)果進行了對比。結(jié)果表明,由于有限差分強度折減法克服了極限平衡法未能考慮材料本構(gòu)關(guān)系的不足,因而更能實際的模擬邊坡計算模型,更客觀的分析邊坡的穩(wěn)定狀態(tài),求得的邊坡安全系數(shù)更為合理。

將有限元強度折減法應用于邊坡穩(wěn)定分析中,探討了該方法的基本原理、安全系數(shù)的定義、屈服準則和失穩(wěn)判據(jù)等。采用強度折減法對某邊坡進行穩(wěn)定性分析,并與傳統(tǒng)極限平衡法求得的安全系數(shù)進行對比。計算結(jié)果表明,采用塑性區(qū)貫通或特征點位移突變?yōu)槭Х€(wěn)判據(jù)確定的安全系數(shù)與傳統(tǒng)極限平衡法的計算結(jié)果很接近,表明有限元強度折減法能夠滿足工程應用。建議在有限元強度折減法中聯(lián)合采用塑性區(qū)貫通和特征點位移突變作為邊坡的失穩(wěn)判據(jù)。

針對貴州省烏木鋪巖質(zhì)高邊坡,采用有限元強度折減法進行抗滑穩(wěn)定性分析。由于該坡體內(nèi)巖體天然特性不均勻,存在各種節(jié)理與結(jié)構(gòu)面,而其穩(wěn)定性則主要由節(jié)理與結(jié)構(gòu)面所控制。根據(jù)該高邊坡高、陡、險等特點,建立高邊坡的變形破壞分析模型,綜合采用有限元強度折減法和極限平衡法對其潛在變形破壞模式、高邊坡穩(wěn)定性等進行詳細研究,對比分析兩者分析結(jié)果,合理評價該高邊坡的整體穩(wěn)定性,并在此基礎上提出高邊坡加固方案。

基于動態(tài)和整體強度折減法,運用ansys、flac3d構(gòu)建模型,對西南某巖質(zhì)邊坡不同工況下的穩(wěn)定性進行動態(tài)分析。結(jié)果表明,坡體易沿泥巖、砂巖層內(nèi)節(jié)理裂隙產(chǎn)生滑坡等地質(zhì)災害;整體強度折減法得出的塑性區(qū)域過大,與實際情況不符,動態(tài)強度折減法得出的塑性區(qū)域與實際情況相符;坡體在自然條件下較為穩(wěn)定,但在降雨條件下邊坡安全系數(shù)小于極限值,有發(fā)生失穩(wěn)的危險。

首先對利用有限差分強度折減法判斷邊坡失穩(wěn)的準則進行了分析,以某擬建水電站壩頭巖石高邊坡變形體為實例,在現(xiàn)場勘察的基礎上,利用flac3d數(shù)值模擬對該高邊坡蓄水前后的穩(wěn)定性進行了分析,并利用強度折減法求出安全系數(shù)。結(jié)果表明,實例高邊坡在蓄水前后整體上處于穩(wěn)定,另外驗證了利用有限差分強度折減法可以定量地解決巖體邊坡的穩(wěn)定問題。

結(jié)合g105線連平內(nèi)莞邊坡修復工程實例,對高邊坡穩(wěn)定性有限元分析方法進行了系統(tǒng)分析,以期能為相關(guān)技術(shù)人員提供有益參考。

邊坡穩(wěn)定性分析——本講義主要講解邊坡穩(wěn)定，從四個方面講述：影響邊坡穩(wěn)定性的因素，邊坡工程地質(zhì)研究，邊坡穩(wěn)定性分析，邊坡治理。影響邊坡穩(wěn)定性因素：1、開采條件2、巖石的物理力學性質(zhì)3、地質(zhì)構(gòu)造4、水文地質(zhì)條件5、爆破震動影響6、其他因素

邊坡穩(wěn)定性分析講稿——邊坡指具有傾斜坡面的巖土體（天然邊坡、人工邊坡）　　由于邊坡表面傾斜，在巖土體自重及其它外力作用下，整個巖土體都有從高處向低處滑動的趨勢。邊坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分巖土體相對另一部分巖土體發(fā)生滑動的現(xiàn)象稱為滑坡（土坡...

邊坡穩(wěn)定性分析報告 斜（邊）坡穩(wěn)定性分析方法綜述摘要斜坡穩(wěn)定性分析 方法目前主要分為定性類方法、定量類方法和非確定性方 法。 定性類方法和定量類方法都比較成熟，尤其以定量類方 法（剛體極限平衡法和有限單元法等數(shù)值計算方法）運用較 多；而非確定性方法雖然方法較多，但目前使用相對較少。 本文主要介紹三類分析方法中的一些具體方法及其原 理，并對三類方法的特征及優(yōu)缺點進行簡單評價。 關(guān)鍵詞斜坡穩(wěn)定性分析,定性類方法,定量類方法,非確定 性方法abstractnowadays,themethodsevaluatingslope stabilityaremainlydividedintoqualitativemethods, quantitativemethodsandnondeterministicmethods.qualitative methods