冻融循环作用对土质边坡稳定性的影响
发布时间:2021-10-21 02:20
为研究冻融循环作用对土质边坡稳定性的影响,利用强度折减法,通过大型有限元软件ABAQUS计算获得边坡的稳定安全系数,与简化Bishop法获得的理论安全系数进行比较,并以特征部位位移发生突变作为破坏判据,研究了坡度和冻融循环次数对边坡稳定性的影响。结果表明:采用有限元中边坡整体失稳的三种判据得到的安全系数相差不大,且与简化Bishop法得到的理论解误差很小;当坡度一定时,边坡的安全系数随冻融循环次数增加逐渐降低,并最终趋于稳定;当冻融循环次数一定时,边坡安全系数随坡角的减小而增大,即边坡越平缓,安全系数越大,边坡稳定性越好,可为边坡稳定性影响因素的探究提供参考。
【文章来源】:科学技术与工程. 2020,20(19)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
模型尺寸
按照二维平面应变建立有限元模型,计算采用Mohr-Coulomb准则,模型边界条件为:左右两侧限制水平方向的位移,底部限制水平和垂直两个方向的位移,上部为自由边界。模型只受重力荷载作用,整个模型包括349个单元,单位类型为CPE4,网格划分如图2所示。1.3 计算结果
塑性应变等值云图反映了边坡塑性应变的分布,图3所示为1次冻融循环作用下不同折减系数时三种不同情况下边坡的塑性应变等值云图,边坡变形显示比例设置为0。由图3塑性应变的分布可直观判断出边坡失稳的发展过程,即塑性区最先从坡脚处产生,随着边坡发生屈服的区域逐渐扩大并向坡顶延伸,直至到达坡顶,即坡脚与坡顶间的塑性区发生贯通,边坡发生失稳。
【参考文献】:
期刊论文
[1]冻结饱和砂岩三轴压缩力学特性及强度预测模型研究[J]. 杨更社,魏尧,申艳军,王磊,刘慧,董西好,李晓晋. 岩石力学与工程学报. 2019(04)
[2]基于冻融循环试验的季节性冻土区边坡稳定性分析[J]. 崔广芹,尚志成,秦迪. 长江科学院院报. 2018(08)
[3]冻融循环对青藏粉砂土力学性质影响的试验研究[J]. 常丹,刘建坤,李旭,于钱米. 岩石力学与工程学报. 2014(07)
[4]基于容重增加与强度折减法的边坡稳定性对比分析[J]. 史俊涛,黄春晖,孔思丽,任琪. 科学技术与工程. 2013(35)
[5]基于强度折减法的边坡稳定性分析[J]. 陈印东,刘叔灼. 科学技术与工程. 2010(24)
[6]基于强度折减有限元法的土质边坡稳定性分析[J]. 张永明,符锌砂. 科学技术与工程. 2009(23)
[7]边坡稳定性中BISHOP法的解析计算[J]. 蒋斌松,康伟. 中国矿业大学学报. 2008(03)
[8]冻融循环条件下土的融沉性质试验研究[J]. 梁波,张贵生,刘德仁. 岩土工程学报. 2006(10)
[9]有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用[J]. 郑颖人,赵尚毅. 岩石力学与工程学报. 2004(19)
[10]用有限元强度折减法进行边坡稳定分析[J]. 郑颖人,赵尚毅,张鲁渝. 中国工程科学. 2002(10)
博士论文
[1]基于冻融界面强度损伤的季冻区土质边坡稳定性研究[D]. 葛琪.吉林大学 2010
本文编号:3448051
【文章来源】:科学技术与工程. 2020,20(19)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
模型尺寸
按照二维平面应变建立有限元模型,计算采用Mohr-Coulomb准则,模型边界条件为:左右两侧限制水平方向的位移,底部限制水平和垂直两个方向的位移,上部为自由边界。模型只受重力荷载作用,整个模型包括349个单元,单位类型为CPE4,网格划分如图2所示。1.3 计算结果
塑性应变等值云图反映了边坡塑性应变的分布,图3所示为1次冻融循环作用下不同折减系数时三种不同情况下边坡的塑性应变等值云图,边坡变形显示比例设置为0。由图3塑性应变的分布可直观判断出边坡失稳的发展过程,即塑性区最先从坡脚处产生,随着边坡发生屈服的区域逐渐扩大并向坡顶延伸,直至到达坡顶,即坡脚与坡顶间的塑性区发生贯通,边坡发生失稳。
【参考文献】:
期刊论文
[1]冻结饱和砂岩三轴压缩力学特性及强度预测模型研究[J]. 杨更社,魏尧,申艳军,王磊,刘慧,董西好,李晓晋. 岩石力学与工程学报. 2019(04)
[2]基于冻融循环试验的季节性冻土区边坡稳定性分析[J]. 崔广芹,尚志成,秦迪. 长江科学院院报. 2018(08)
[3]冻融循环对青藏粉砂土力学性质影响的试验研究[J]. 常丹,刘建坤,李旭,于钱米. 岩石力学与工程学报. 2014(07)
[4]基于容重增加与强度折减法的边坡稳定性对比分析[J]. 史俊涛,黄春晖,孔思丽,任琪. 科学技术与工程. 2013(35)
[5]基于强度折减法的边坡稳定性分析[J]. 陈印东,刘叔灼. 科学技术与工程. 2010(24)
[6]基于强度折减有限元法的土质边坡稳定性分析[J]. 张永明,符锌砂. 科学技术与工程. 2009(23)
[7]边坡稳定性中BISHOP法的解析计算[J]. 蒋斌松,康伟. 中国矿业大学学报. 2008(03)
[8]冻融循环条件下土的融沉性质试验研究[J]. 梁波,张贵生,刘德仁. 岩土工程学报. 2006(10)
[9]有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用[J]. 郑颖人,赵尚毅. 岩石力学与工程学报. 2004(19)
[10]用有限元强度折减法进行边坡稳定分析[J]. 郑颖人,赵尚毅,张鲁渝. 中国工程科学. 2002(10)
博士论文
[1]基于冻融界面强度损伤的季冻区土质边坡稳定性研究[D]. 葛琪.吉林大学 2010
本文编号:3448051
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3448051.html