简布条分法和毕肖普法的改进及在实际中的应用
本文选题:稳定计算 + 新的本构模型 ; 参考:《湖北工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:目前,滑坡、泥石流等自然灾害的逐年增加,严重威胁着人们的生命和财产安全。因此,对滑坡的研究及其稳定性的研究越来越受学者们的关注。而传统的简化bishop法、Janbu法、传递系数法等极限平衡法存在几个问题:首先,假设了滑体为刚体,没有考虑变形;第二,稳定系数定义欠妥;第三,这些方法均采用并不严谨的强度折减法。研究人员迫切希望提出一种简单精确的分析方法,能同时克服以上问题。卢应发教授在此基础上提出了滑坡稳定计算新系统(包括:新型节理本构模型、新型稳定系数计算方法、新型条分法和新型有限元计算方法-滑面边界法),本文作者在读研期间,接触了众多滑坡,通过查阅详细资料,认真研读理论知识,对向家坡进行了详细计算和分析。本文基于此系统主要从以下几个方面着手进行研究。第一,系统介绍了目前的滑坡稳定性分析方法,分别介绍分析了它们的假设条件、具体步骤、适用条件、优缺点等。现行方法可以说是“经验法”,并在工程中积累了一定经验。第二,本文引入卢应发教授所提出的新的本构模型,并且对新的本构模型的基本方程、参数的决定、临界状态分析进行了详细介绍。另外,阐述了目前滑坡的稳定系数计算方法,且提出了在传统方法上的改进方法,以及在本构模型上提出的新型定义方法,并详细介绍了在此基础上的综合下滑力—抗滑力法(CSRM)、主推力法(MTM)、综合位移法(CDM)和富余位移法(RDM),同时根据计算出的结果,详细的对向家坡滑坡的变形机理、破坏特征进行了分析。第三,本文分别用传统的稳定性计算方法和新的本构模型对向家坡进行计算,并采用成熟有限元软件GEO-SLOPE模拟分析该滑坡变形与受力,通过比较得出:新型计算方法同样适用于滑坡计算,而且更贴近于工程实际。最后,本文在卢教授提出的滑面边界法的基础上,利用新型条分法对向家坡编制了相关程序,通过介绍了实施背景、实施方法和实施步骤,同样证明新的本构同样可以适用于有限元,而且相比传统的有限元,克服了不收敛问题。
[Abstract]:At present, landslide, debris flow and other natural disasters are increasing year by year, which seriously threaten people's life and property safety. Therefore, more and more scholars pay attention to the study of landslide and its stability. However, there are several problems in the traditional bishop method, such as the Janbu method and the transfer coefficient method. Firstly, the sliding body is assumed to be a rigid body without considering the deformation; second, the definition of the stability coefficient is not well defined; and the third, the stability coefficient is not properly defined. These methods are not rigorous strength reduction method. Researchers are eager to propose a simple and accurate analysis method that can overcome these problems at the same time. On this basis, Professor Lu Yingfa put forward a new system for the calculation of landslide stability (including: a new constitutive model of joints, a new method for calculating stability coefficient, A new type of strip method and a new finite element method, sliding surface boundary method, are used to calculate and analyze Xiangjiapu in detail by consulting detailed data and studying theoretical knowledge. Based on this system, this paper mainly studies from the following aspects. First, the present landslide stability analysis methods are systematically introduced, their hypothetical conditions, concrete steps, applicable conditions, advantages and disadvantages are analyzed respectively. The present method can be described as "empirical method" and has accumulated some experience in engineering. Secondly, a new constitutive model proposed by Professor Lu Yingfa is introduced in this paper, and the basic equation, parameter determination and critical state analysis of the new constitutive model are introduced in detail. In addition, the calculation method of landslide stability coefficient is expounded, and the improved method in traditional method and the new definition method in constitutive model are put forward. On the basis of this, the comprehensive sliding force anti-slip force method (CSRMU), the main push force method (MTM), the integrated displacement method (CDM) and the surplus displacement method (RDMN) are introduced in detail. The deformation mechanism and failure characteristics of Xiangjiapo landslide are analyzed in detail according to the calculated results. Thirdly, the traditional stability calculation method and the new constitutive model are used to calculate the slope of Xiangjiao, and the deformation and force of the landslide are simulated and analyzed by using the mature finite element software GEO-SLOPE. Through comparison, it is concluded that the new calculation method is also suitable for landslide calculation and is closer to engineering practice. Finally, on the basis of the sliding surface boundary method proposed by Professor Lu, this paper makes use of the new stripe method to compile the relevant program for Xiangjiapo, and introduces the background, the method and the steps of the implementation. It is also proved that the new constitutive model can also be applied to finite element method, and the problem of nonconvergence is overcome compared with the traditional finite element method.
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P642.22
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,本文编号:1882625
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