应变软化土坡的稳定性分析

发布时间：2017-04-26 02:01

  本文关键词：应变软化土坡的稳定性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大多数岩土材料普遍存在应变软化现象,若计算过程中忽略土的应变软化性质,则会高估土坡的稳定性,可能导致土坡偏于危险。为此,本文利用考虑应变软化的极限平衡法和有限元强度折减法评价应变软化土坡的稳定性,以勐堆乡集镇区域的H8边坡为算例进行分析。本文的主要研究内容和成果包括以下几个方面：1、本文详细阐述了常用极限平衡法的计算过程及其适用范围。利用不平衡推力法和Spencer法对萍乡中学的同一边坡进行稳定性分析,对比这两种方法的计算结果可知,基于Spencer法计算得到的安全系数会更可靠。2、介绍了考虑应变软化的极限平衡法,分别是基于瑞典条分法的Law法和Bishop法。利用这两种方法分别对勐堆乡集镇区域的H8边坡进行稳定性分析,计算结果显示,基于这两种方法计算得到的安全系数很接近。此外,与不考虑应变软化的瑞典条分法和简化Bishop法的计算结果进行对比,发现考虑应变软化的极限平衡法所求出的安全系数偏小。3、提出基于分块技术或分层技术有限元法,利用该法获取考虑应变软化的H8边坡的近似真实情况的等效边坡模型,利用有限元强度折减法分析等效边坡模型的稳定性。模拟结果显示,基于分块技术有限元法所算出的安全系数略大于分层技术有限元法,但大体上相差不大。此外,与考虑应变软化的极限平衡法的计算结果进行对比,发现基于有限元强度折减法所得到的安全系数大于极限平衡法。4、将基于这三种强度情况下的有限元模拟结果进行对比,发现考虑应变软化情况所得到的安全系数介于基于峰值强度和残余强度情况得到的安全系数之间。5、通过分析算例,探讨了相关因素对边坡稳定性的影响。如：弹性模量、泊松比、剪胀角和网格密度。
【关键词】：应变软化 条分法 渐进破坏 ABAQUS
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 研究背景及意义13-15
• 1.2 国内外研究现状15-20
• 1.2.1 应变软化土坡稳定性研究现状15-18
• 1.2.2 强度折减法的研究现状18-20
• 1.3 本文的主要研究内容20-22
• 第二章 边坡稳定性分析方法22-40
• 2.1 概述22
• 2.2 边坡稳定性分析方法22-24
• 2.2.1 极限平衡法22-23
• 2.2.2 极限分析法23
• 2.2.3 数值分析法23
• 2.2.4 随机概率分析法23-24
• 2.3 常用极限平衡法24-35
• 2.3.1 瑞典条分法24-26
• 2.3.2 Bishop法26-28
• 2.3.3 Spencer法28-30
• 2.3.4 Morgenstern-Price法30-32
• 2.3.5 不平衡推力法32-34
• 2.3.6 总结34-35
• 2.4 工程案例分析35-39
• 2.4.1 边坡概况35-36
• 2.4.2 不平衡推力法计算36-37
• 2.4.3 Spencer法计算37-38
• 2.4.4 计算结果对比38-39
• 2.5 小结39-40
• 第三章 应变软化土坡极限平衡法40-53
• 3.1 临界滑动面的搜索40-42
• 3.2 应变软化土坡的极限平衡法42-46
• 3.2.1 基于瑞典条分法的Law法42-45
• 3.2.2 基于瑞典条分法的Bishop法45-46
• 3.3 工程案例分析46-47
• 3.3.1 工程概况46-47
• 3.3.2 几何建模及计算参数选取47
• 3.4 考虑应变软化极限平衡法的计算结果47-50
• 3.4.1 基于瑞典条分法的Law法47-49
• 3.4.2 基于瑞典条分法的Bishop法49-50
• 3.5 不考虑应变软化极限平衡法的计算结果50-51
• 3.5.1 瑞典条分法50
• 3.5.2 Bishop法50-51
• 3.5.3 两种方法的计算结果对比51
• 3.6 计算结果对比51-52
• 3.7 本章小结52-53
• 第四章 应变软化土坡的有限元强度折减法53-92
• 4.1 ABAQUS软件介绍53-59
• 4.1.1 有限元基本方程53-54
• 4.1.2 ABAQUS中的弹塑性模型54-59
• 4.2 计算模型59
• 4.3 基于峰值强度的有限元模拟59-61
• 4.4 考虑应变软化的有限元模拟61-80
• 4.4.1 分块技术有限元法61-72
• 4.4.2 分层技术有限元法72-80
• 4.5 基于残余强度的有限元模拟80-82
• 4.6 对比计算结果82-84
• 4.6.1 基于三种强度情况的模拟结果的对比分析82-83
• 4.6.2 与极限平衡法的计算结果的对比分析83-84
• 4.7 算例分析84-90
• 4.8 本章小结90-92
• 第五章 ABAQUS计算结果敏感性分析92-100
• 5.1 概述92
• 5.2 弹性模量和泊松比92-95
• 5.3 剪胀角95-97
• 5.4 网格密度97-99
• 5.5 本章小结99-100
• 结论与展望100-103
• 全文总结100-101
• 工作展望101-103
• 参考文献103-109
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文109-111
• 致谢111

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