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基于极限平衡的有限元边坡稳定分析

发布时间:2018-01-25 03:54

  本文关键词: 边坡 稳定性分析 安全系数 数值模拟 出处:《华北电力大学》2013年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:边坡的稳定性对人们的生产生活有着重要的意义。目前,边坡稳定分析的方法很多,主要包括极限平衡法、数值计算方法、工程地质类比法、自然成因分析法、图解法等一系列方法,各个方法都存在自身不同程度的优缺点。其中有限元数值计算方法得到了越来越广泛的应用,本文着重研究了有限元强度折减法、有限元重度增加法和有限元极限平衡法在边坡稳定分析中的应用情况。重点是讨论有限元极限平衡法,并与其它两种方法进行了比较,本文的主要内容和研究成果如下: (1)根据已有的弹性极限平衡法思想,提出了一种将弹性极限平衡方法和Ansys软件相结合的边坡稳定分析计算方法,通过事先假定滑动面y,然后通过Ansys进行弹性分析,从而得到假定滑动面上的任意一点的σx,σy,τxy,然后求出相应的安全系数。通过不断调整滑动面y的位置,从而找到该边坡的安全系数; (2)通过算例,分别采用了有限元弹性极限平衡法、强度折减法、重度增加法对某均质边坡进行分析,并就其结果进行对比分析,得出有限元极限平衡法的可行性; (3)改变边坡的计算参数弹性模量E,泊松比μ,粘聚力c、内摩擦角φ、坡角α大小等,采用上述三种方法进行分析对比,得出,弹性模量E,泊松比μ对分析精度影响较小。粘聚力c、内摩擦角φ对计算精度影响较大。
[Abstract]:At present, there are many methods of slope stability analysis, including limit equilibrium method, numerical calculation method, engineering geological analogy method, natural cause analysis method. Graphic method and other methods, each method has its own advantages and disadvantages of varying degrees, among which the finite element numerical method has been more and more widely used, this paper focuses on the study of the finite element strength reduction method. The application of the finite element method (FEA) and the finite element limit equilibrium method (FEA) in slope stability analysis is presented. The emphasis is on the finite element limit equilibrium method, which is compared with the other two methods. The main contents and research results of this paper are as follows: 1) according to the existing idea of elastic limit equilibrium method, a slope stability analysis and calculation method combining elastic limit equilibrium method and Ansys software is proposed, and the sliding surface y is assumed in advance. Then the elastic analysis is carried out by Ansys, and then the 蟽 x, 蟽 y, 蟿 xyof any point on the sliding surface is obtained, and the corresponding safety factor is obtained, and the position of the sliding surface y is continuously adjusted. Thus, the safety factor of the slope can be found. 2) the finite element elastic limit equilibrium method, the strength reduction method and the severe increase method are used to analyze a homogeneous slope, and the results are compared and analyzed. The feasibility of finite element limit equilibrium method is obtained. The elastic modulus E, Poisson's ratio 渭, cohesive force c, internal friction angle 蠁, slope angle 伪 and so on are changed. The above three methods are used to analyze and compare, and the elastic modulus E is obtained. Poisson's ratio 渭 has little effect on the accuracy of the analysis, and cohesion C and internal friction angle 蠁 have great influence on the calculation accuracy.
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU43

【参考文献】

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本文编号:1461910

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