双强度折减法的研究与实现

发布时间：2017-08-13 08:08

  本文关键词：双强度折减法的研究与实现

  更多相关文章： 有限元强度折减法 双强度折减法 折减路径 安全系数表达式 边坡临界状态

【摘要】：传统强度折减法(英文全称Strength Reduction Method,简称SRM)采用了黏聚力、内摩擦角的折减程度是一致的折减策略,最终所得即为安全系数,其忽视了黏聚力、内摩擦角的形成机制的差异;一个临界强度参数点,难以具体的描述出边坡自身的稳定性。双强度折减法(英文全称Double Reduction Method,简称DRM)的计算中,对c、φ采用了不同折减系数,相对于传统强度折减法,更加符合实际情况。在基于折减比K实现的双强度折减法中,不同的折减起步方式,即同一个K值却产生了不同的虚拟初始点,进而导致折减路径的不同,经过计算分析,两种路径具有统一性,不会对结果产生影响,只是在计算效率方面有所不同。由于DRM的折减路径不同于SRM,直接将DRM的计算结果与SRM对比,无法合理地反映出DRM自身的特性。强度的弱化是边坡失稳的本质,DRM也应体现出该本质,同时数值大小与SRM不应有巨大偏差,以此两条判断标准,可以确定出双折减法合理的适用范围。工程实际中,对于边坡的安全系数采用单一数值,而双折减法中存在两个折减系数,这为边坡的安全系数的确定带来了困难,采用两者的平均值作为安全系数,缺乏理论依据和理论证明,采用最小值时,只能考虑到黏聚力和内摩擦角中一方的影响,不符合客观实际;依据折减计算在强度参数坐标系中的路径,结合强度面积的概念,推导而得的DRM安全系数表达式,具有理论依据,意义明确。同一个边坡模型,在不同的初始强度参数下的计算结果表明,边坡失稳的临界状态分布规律是一个与初始强度参数C_0、φ_0无关的量,是边坡自身的固有属性,这也符合弹塑性理论中屈服准则的概念。DRM与SRM的差异本质上是临界点的位置不同造成的,具体大小关系要根据两者临界点的相对位置来判断,并无绝对确定的关系。
【关键词】：有限元强度折减法 双强度折减法 折减路径 安全系数表达式 边坡临界状态
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 边坡稳定性分析现状10-17
• 1.2.1 极限平衡法（LEM）10-12
• 1.2.2 传统强度折减法12-14
• 1.2.3 双强度折减法14-17
• 1.3 问题的提出17
• 1.4 论文的主要工作17-18
• 1.5 本文的创新之处18-19
• 第2章 双强度折减法的基本原理和实现19-46
• 2.1 安全系数定义的讨论19-22
• 2.1.1 基于强度储备的定义19-20
• 2.1.2 超载储备定义20
• 2.1.3 下滑力储备的定义方式20-21
• 2.1.4 双强度折减法的安全系数定义21-22
• 2.2 DRM实现过程简述22-24
• 2.3 双强度折减的折减配套机制24-33
• 2.3.1 折减配套基本原则24-25
• 2.3.2 折减配套机制25-33
• 2.4 K=SRF_1/SRF_2精确度的范围研究33-38
• 2.5 不同折减起步的异同对比38-41
• 2.5.1 两种方式的差别38-39
• 2.5.2 两种方式计算结果对比39-41
• 2.6 安全系数Fos=f(SRF_1,SRF_2)的确定41-46
• 2.6.1 已有的几种Fos=f(SRF_1,SRF_2)关系式41-42
• 2.6.2 Fos=(?)合理性的分析42-43
• 2.6.3 Fos=(?)与其它几种关系式的差异比较43-46
• 第3章 边坡失稳临界状态的探讨46-57
• 3.1 “强度储备面积”的概念46-47
• 3.2 边坡的临界状态47-53
• 3.2.1 基于M-C准则的临界状态48-49
• 3.2.2 算例的验证49-53
• 3.3 DRM与SRM差异分析53-57
• 第4章 工程中的应用57-65
• 4.1 工程概况57-58
• 4.2 稳定性计算与分析58-62
• 4.2.1 传统强度折减法计算59-60
• 4.2.2 单独折减内摩擦角60
• 4.2.3 单独折减黏聚力60-61
• 4.2.4 DRM计算61-62
• 4.3 稳定性分析62-65
• 结论与展望65-67
• 结论65-66
• 展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 附录A 攻读硕士期间所发表的学术论文目录72

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本文编号：666236