带岩桥岩质边坡的塑性极限分析上限法研究
本文选题：岩质边坡 切入点：岩桥 出处：《昆明理工大学》2017年硕士论文
【摘要】：随着我国现代化进程的加快,边坡稳定性在交通运输工程、水利水电工程、能源工程等重要工程中显得越发重要,尤其是岩质边坡稳定性的研究。本论文研究选题源于国家自然科学基金项目:层状岩质边坡倾倒破坏的塑性极限分析法研究(51564026),以带岩桥的岩质边坡为研究对象,采用极限分析上限法研究岩桥的极限承载力,主要研究内容如下:(1)阐明了带岩桥的岩质边坡稳定性的研究意义,介绍并总结了边坡稳定性分析方法、塑性极限分析法的发展与研究现状、岩桥的力学性能和破坏原理及其发展与研究现状。(2)介绍了塑性极限分析法的基本理论、极限状态,极限分析上限法的定理证明及其推论。(3)提出了一种基于刚性块体系统的分析带岩桥的岩质边坡稳定性的新方法,即基于刚性块体系统的带岩桥岩质边坡塑性极限分析上限法。采用刚性块体单元模拟边坡,结合塑性极限分析上限法、块体元离散技术和非线性数学规划,建立求解超载系数和强度储备系数的非线性数学规划模型,并利用序列二次规划算法对该模型进行求解。最后通过对三个带岩桥的岩质边坡进行求解分析,并将其结果与其他方法的计算结果做了对比分析,验证了该方法的正确性。(4)提出了一种基于复合单元的带岩桥的岩质边坡稳定性的新方法,即基于复合单元的带岩桥岩质边坡塑性极限分析上限法。介绍了岩桥的力学性能和破坏机理。采用复合单元法模拟带岩桥的岩质边坡,结合塑性极限分析上限法、块体元离散技术、有限元离散技术和线性数学规划,建立求解极限荷载或最小安全系数的线性数学规划模型,并利用内点算法进行求解。最后对两个岩质边坡算例进行求解分析,并将其结果与其他方法的计算结果做了比较分析,验证了该方法的正确性。(5)对本文的研究内容进行总结并对本文方法的进一步研究进行展望。
[Abstract]:With the acceleration of the modernization process in China, slope stability has become more and more important in transportation projects, water conservancy and hydropower projects, energy projects and other important projects. In particular, the research on the stability of rock slope. This paper is based on the project of National Natural Science Foundation: plastic limit Analysis study on the toppling damage of layered Rock Slope 51564026, taking Rock Slope with Rock Bridge as the object of study. The limit analysis upper limit method is used to study the ultimate bearing capacity of rock bridge. The main research contents are as follows: (1) the significance of studying the stability of rock slope with rock bridge is expounded, and the analysis method of slope stability is introduced and summarized. The development and research status of plastic limit analysis, the mechanical properties and failure principle of rock bridges, the development and research status quo of plastic limit analysis are introduced. The basic theory and limit state of plastic limit analysis are introduced. Theorem proof and corollary of upper limit method for limit analysis A new method for analyzing the stability of rock slope with rock bridge based on rigid block system is proposed. That is, the upper limit method of plastic limit analysis of rock slope with rock bridge based on rigid block system. The rigid block element is used to simulate the slope, combined with the upper limit method of plastic limit analysis, block element discrete technique and nonlinear mathematical programming. The nonlinear mathematical programming model for solving overload coefficient and strength reserve coefficient is established, and the sequential quadratic programming algorithm is used to solve the model. Finally, three rock slopes with rock bridges are solved and analyzed. The results are compared with those of other methods, and the correctness of the method is verified. (4) A new method of rock slope stability with rock bridge based on composite element is proposed. That is, the upper limit method of plastic limit analysis of rock slope with rock bridge based on composite element. The mechanical properties and failure mechanism of rock bridge are introduced. The composite element method is used to simulate rock slope with rock bridge, and the upper limit method of plastic limit analysis is used to simulate rock slope with rock bridge. The block element discretization technique, finite element discretization technique and linear mathematical programming are used to establish a linear mathematical programming model for solving ultimate load or minimum safety factor. Finally, two examples of rock slope are solved, and the results are compared with those of other methods. The correctness of this method is verified. 5) the research contents of this paper are summarized and the further research of this method is prospected.
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU457
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，本文编号：1661558
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