基于有限元剩余推力法的岩质边坡抗滑稳定性分析

发布时间：2022-02-09 00:07

　　针对传统有限元应力代数和法忽略了滑裂面方向对安全系数的影响,导致计算结果出现较大偏差的问题,提出了加入滑裂面方向因素的有限元剩余推力法,即将计算得到的各滑裂面上的剩余力转换到第三滑裂面上,对第三滑裂面使用等安全系数法进行迭代计算,求得总滑面的安全系数,并通过改变第三滑裂面与水平方向的夹角搜寻最危险滑裂面。运用算例对有限元剩余推力法与传统有限元应力代数和法所得安全系数进行对比分析表明,剩余推力分析法所求得的安全系数比传统的应力代数和法更接近工程实际,且可以搜索到安全系数最小的滑裂面。 

【文章来源】：水电能源科学. 2015,33(12)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

图２Ｋ随θ角的变化曲线Ｆｉｇ．２Ｋ－θｃｕｒｖｅ

考虑滑裂面角度的影响，所得安全系数不准确。而有限元剩余推力法在进行边坡安全系数计算时，考虑了各滑裂面间夹角对力传递的影响，所得计算结果更符合工程实际。图２为使用有限元剩余推力法所得边坡安全系数Ｋ随第三滑面与水平方向夹角θ的变化规律。由图２可看出，剩余推力法存在最小安全系数，且在滑裂面方向为水平和竖直时，Ｋ值很大，结构稳定。而应力代数和法Ｋ值随角度θ的增大而减小，在滑裂面竖直时Ｋ值最校这与工程实际严重不符，因此本文所提出的剩余推力法更合理可靠。图２Ｋ随θ角的变化曲线Ｆｉｇ．２Ｋ－θｃｕｒｖｅ４结论ａ．在传统的应力代数和法的基础上加入了滑裂面间夹角因素对安全系数的影响，提出有限元剩余推力法，即通过改变滑裂面倾角来搜索最危险滑裂面。ｂ．算例分析表明，有限元剩余推力法所求得的结果较传统的应力代数和法更贴近实际情况。因此，在边坡稳定性分析时，有限元剩余推力法比应力代数和法更科学可靠。参考文献：［１］邵龙潭，唐洪祥，韩国城．有限元边坡稳定分析方法及其应用［Ｊ］．计算力学学报，２００１，１８（１）：８１－８７．［２］孙玉科．岩体边坡稳定分析［Ｊ］．岩石力学与工程学报，１９８６，１：９１－１０２．［３］李新平，朱瑞赓，朱维申，等．非贯通节理岩体的边坡稳定变形分析［Ｊ］．岩石力学与工程学报，１９９６，１５（３）：４５－５０．［４］王思长，折学森，李毅，等．基于尖点突变理论的岩质边坡稳定性分析［Ｊ］．交通运输工程学报，２０１０，１０（３）：２３－２７．［５］王晓亮，姜袁，陈灯

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于尖点突变理论的岩质边坡稳定性分析[J]. 王思长,折学森,李毅,穆鹏.  交通运输工程学报. 2010(03)
[2]亭子口升船机上闸首抗滑稳定非线性有限元分析[J]. 王晓亮,姜袁,陈灯红,姚艳华.  人民长江. 2009(20)
[3]浅议岩体高边坡稳定分析[J]. 付磊.  西部探矿工程. 2007(04)
[4]有限元边坡稳定分析方法及其应用[J]. 邵龙潭,唐洪祥,韩国城.  计算力学学报. 2001(01)
[5]非贯通节理岩体的边坡稳定变形分析[J]. 李新平,朱瑞赓,朱维申,夏元友.  岩石力学与工程学报. 1996(03)
[6]岩体边坡稳定分析[J]. 孙玉科.  岩石力学与工程学报. 1986(01)



本文编号：3616012