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边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论 被引量:60
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作者 万少石 年廷凯 +1 位作者 蒋景彩 栾茂田 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2283-2288,2316,共7页
强度折减有限元法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用,但仍存在一些问题未能很好地解决。首先探讨了不同单元类型对边坡稳定安全系数计算精度的影响,指出采用三角形二阶单元,能够较好地模拟土坡的渐近破坏过程,且相对网格大小控制在0.1~... 强度折减有限元法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用,但仍存在一些问题未能很好地解决。首先探讨了不同单元类型对边坡稳定安全系数计算精度的影响,指出采用三角形二阶单元,能够较好地模拟土坡的渐近破坏过程,且相对网格大小控制在0.1~0.15之间时能获得较精确的解;其次讨论了边坡失稳的4个判据问题,指出在合理网格大小区间内,有限元强度折减至土坡破坏时,先后出现塑性区贯通、等效塑性应变带贯通、位移陡增与数值计算不收敛等4种表征,以此分别作为边坡失稳判据,所得到的安全系数具有较好的一致性;最后讨论了边坡破坏时滑动面深浅、滑出点位置与坡体材料的黏聚力、内摩擦角及坡角间的关系,指出黏聚力越大、内摩擦角越小或坡度越小,滑动面越深,且滑出点越远离坡脚。 展开更多
关键词 土坡稳定 强度有限元 相对网格大小 失稳判据 临界滑动面
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包边填砂路基边坡稳定性分析 被引量:19
2
作者 贾致荣 《铁道建筑》 北大核心 2008年第5期70-73,共4页
分析了改良黏性土包边的填砂路基边坡的主要破坏形式及其产生的机理,针对其破坏形式提出了基于关键点位移破坏判断准则的强度折减有限元方法。并采用该方法分析了路基填筑高度、路基边坡坡度、边坡包边土厚度三个路基断面几何参数对于... 分析了改良黏性土包边的填砂路基边坡的主要破坏形式及其产生的机理,针对其破坏形式提出了基于关键点位移破坏判断准则的强度折减有限元方法。并采用该方法分析了路基填筑高度、路基边坡坡度、边坡包边土厚度三个路基断面几何参数对于填砂路基边坡稳定性的影响,提出了相关建议供设计人员参考。 展开更多
关键词 填砂路基 破坏形式 稳定性 强度有限元
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用强度折减有限元法分析土坡稳定问题 被引量:10
3
作者 张建勋 陈福全 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第1期115-117,共3页
采用土工有限元软件Plaxis8.1研究了强度折减有限元法分析土坡稳定的若干问题,着重讨论了土体参数选用及计算域范围和土体本构参数对该法求土坡安全系数的影响。
关键词 土坡稳定 强度有限元 强度 安全系数 土力学
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木质锚杆加固土遗址边坡的稳定性分析 被引量:9
4
作者 石玉成 秋仁东 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期809-815,共7页
基于有限元强度折减法,以新疆吐鲁番交河故城的典型工程加固剖面为实例,计算分析木质锚杆加固土遗址坡体在静力、地震作用下的安全系数,同时分析木质锚杆长度、锚固角度等因素对其安全系数的影响,评价木质锚杆加固土遗址坡体的可行性,... 基于有限元强度折减法,以新疆吐鲁番交河故城的典型工程加固剖面为实例,计算分析木质锚杆加固土遗址坡体在静力、地震作用下的安全系数,同时分析木质锚杆长度、锚固角度等因素对其安全系数的影响,评价木质锚杆加固土遗址坡体的可行性,并在此基础上探讨其相关机理及设计中应注意的问题。研究成果可为木质锚杆加固土遗址坡体的相关工程实践提供参考。 展开更多
关键词 木锚杆 强度有限元 土遗址 稳定性
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库水位回落条件下土石坝边坡稳定分析 被引量:8
5
作者 岳庆河 刘福胜 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期81-85,共5页
利用二次开发的有限元软件ANSYS,形成渗流与边坡稳定分析程序模块,计算得到库水位回落条件下的土石坝渗流场;据此分析非饱和土强度、土体密度随含水量变化的关系及渗透力作用;利用强度折减有限元技术分析了水位降落过程中渗透系数、水... 利用二次开发的有限元软件ANSYS,形成渗流与边坡稳定分析程序模块,计算得到库水位回落条件下的土石坝渗流场;据此分析非饱和土强度、土体密度随含水量变化的关系及渗透力作用;利用强度折减有限元技术分析了水位降落过程中渗透系数、水位降速对边坡稳定性的影响.结果表明,库水位降落初期,坝内浸润线下降,下游坝坡稳定性增大,但此时上游坝坡稳定性仍大于下游坡;饱和渗透系数相同时,库水位降落速度越大则上游坝坡稳定性越差,不同水位降落速度对较小饱和渗透系数的土石坝渗流场及边坡稳定性影响程度较小,对较大渗透系数的坝体则影响较大;水位下降速度相同,则坝体饱和渗透系数越小其上游边坡稳定安全系数越小. 展开更多
关键词 非稳定渗流 非饱和土强度 水位降速 边坡稳定 强度有限元 ANSYS
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考虑接触非线性的西安明城墙稳定分析 被引量:7
6
作者 张柯 吴敏哲 +1 位作者 孟昭博 李志宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2913-2918,2929,共7页
西安明城墙是由内芯土和外包墙组成的人工黄土边坡。强度折减有限元法是分析土坡稳定性、确定土坡最小安全系数的有效方法,但应用该方法计算城墙的安全系数时,却难以处理外包墙上的潜在破坏面对城墙稳定性的影响。根据外包墙破坏的实际... 西安明城墙是由内芯土和外包墙组成的人工黄土边坡。强度折减有限元法是分析土坡稳定性、确定土坡最小安全系数的有效方法,但应用该方法计算城墙的安全系数时,却难以处理外包墙上的潜在破坏面对城墙稳定性的影响。根据外包墙破坏的实际情况,假设了不同形式和位置的潜在破坏面来模拟外包墙的破坏形态,通过考虑软化性能的界面本构方程,应用强度折减有限元法确定了外包墙的最危险破坏形态,并基于此破坏形态研究了影响城墙稳定性的主要因素,可为古城墙的稳定性评估和保护修缮提供依据。分析表明,城墙内芯土潜在滑动弧可简化为一条直线,其顶点位于坡肩内约3m处;城墙沿该滑动弧的安全系数满足稳定性要求;外包墙的破坏形态和砂浆强度、外包墙与内芯土之间的摩擦系数是影响城墙变形破坏的主要因素。 展开更多
关键词 城墙 稳定性 界面本构方程 强度有限元
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基于软化特性的三维边坡强度折减有限元分析 被引量:7
7
作者 孙聪 李春光 +1 位作者 郑宏 孙冠华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期407-413,共7页
基于现有边坡强度折减有限元的基本原理,建立了一套新的强度折减算法。该算法把强度参数降低的过程看成脆塑性应力跌落的过程,并设置一折减增量?k,当?k充分小时认为系统达到收敛条件而退出循环,最终的折减系数就是边坡的安全系数。该算... 基于现有边坡强度折减有限元的基本原理,建立了一套新的强度折减算法。该算法把强度参数降低的过程看成脆塑性应力跌落的过程,并设置一折减增量?k,当?k充分小时认为系统达到收敛条件而退出循环,最终的折减系数就是边坡的安全系数。该算法很容易扩展到三维边坡的稳定性分析,得到边坡滑动面滑动和破坏的发展趋势。通过2个算例,分析了进行三维模型计算的重要性,建议当地质条件复杂时宜从三维角度分析计算边坡,不能简单地将问题当作平面应变处理。 展开更多
关键词 强度有限元 应力跌落 脆塑性 三维边坡稳定性分析
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地震荷载作用下非饱和土边坡稳定性数值模拟 被引量:7
8
作者 傅方 赵成刚 +1 位作者 李伟华 张卫华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期408-414,共7页
以非饱和土土水特征曲线为依据,建立了可同时考虑基质吸力与体积含水率影响的非饱和土强度公式,进而以非饱和土广义黏聚力和饱和土的内摩擦角为强度参数,将强度折减有限元理论推广到了非饱和土边坡的稳定性分析中。在短时地震荷载作用... 以非饱和土土水特征曲线为依据,建立了可同时考虑基质吸力与体积含水率影响的非饱和土强度公式,进而以非饱和土广义黏聚力和饱和土的内摩擦角为强度参数,将强度折减有限元理论推广到了非饱和土边坡的稳定性分析中。在短时地震荷载作用时间段内不考虑非饱和土含水率(或饱和度)与基质吸力变化的前提下,采用黏弹性人工边界模拟地基辐射阻尼的影响,建立了基于静动力有限元的非饱和土边坡地震稳定性简化分析方法,并以有限元数值计算、关键点相对位移时程曲线是否收敛和塑性区分布分别探讨了非饱和土边坡的地震稳定性。分析结果显示基质吸力虽然对非饱和土边坡的静力稳定性影响显著,但地震作用力仍然在边坡的地震稳定性分析中起主导作用。 展开更多
关键词 非饱和土 边坡 土水特征曲线 基质吸力 强度有限元 黏弹性人工边界 地震
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基于强度折减有限元法的地下连续墙槽壁稳定性分析 被引量:6
9
作者 孟德平 《岩土工程技术》 2018年第2期69-73,共5页
运用强度折减有限元法对北京地铁16号线西苑站标段地下连续墙槽壁稳定性进行分析,确定了滑裂面位置和滑动体形状,模拟了槽壁失稳破坏的全过程。探讨了泥浆比重、泥浆水头、地下水位、地表均布荷载等因素对于槽壁破坏模式和安全系数的影响。
关键词 强度有限元 稳定性分析 地下连续墙 槽壁
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抗剪强度折减有限元法的若干问题 被引量:4
10
作者 陈立宏 于沭 张洪涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期433-437,共5页
抗剪强度折减有限元法已经成为当前边坡稳定分析中非常重要的一种手段,由于其不需要预设滑裂面位置、能计算复杂的几何情况及材料条件等优点,被不少学者认为是边坡稳定分析的未来。对现行的主要破坏判据进行了分析研究,并对黏弹性模型... 抗剪强度折减有限元法已经成为当前边坡稳定分析中非常重要的一种手段,由于其不需要预设滑裂面位置、能计算复杂的几何情况及材料条件等优点,被不少学者认为是边坡稳定分析的未来。对现行的主要破坏判据进行了分析研究,并对黏弹性模型的应用进行探讨。同时在FLAC中,基于土石坝分析中常用的邓肯张EB模型和莫尔库仑模型,以及邓肯提出对数非线性强度指标进行了二次开发,编制了能考虑强度指标非线性的用户程序,并将其应用于261.5 m高的糯扎渡大坝的坝坡稳定分析。 展开更多
关键词 边坡稳定 强度有限元 破坏判据 非线性强度
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非稳定渗流作用下土石坝边坡稳定分析 被引量:3
11
作者 岳庆河 刘福胜 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第11期66-68,共3页
在对库水位回落条件下土石坝非稳定饱和-非饱和渗流场进行有限元分析的基础上,考虑非饱和土强度、土体密度都随含水量变化的关系及渗透力作用,利用强度折减有限元技术研究了水位降落过程中边坡稳定性的变化规律及渗透系数对边坡稳定的... 在对库水位回落条件下土石坝非稳定饱和-非饱和渗流场进行有限元分析的基础上,考虑非饱和土强度、土体密度都随含水量变化的关系及渗透力作用,利用强度折减有限元技术研究了水位降落过程中边坡稳定性的变化规律及渗透系数对边坡稳定的影响。研究成果为土石坝的设计运行、除险加固提供了参考。 展开更多
关键词 非稳定渗流 非饱和土强度 边坡稳定 强度有限元 ANSYS
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强度折减计算中的可视化分析与失稳标准比较 被引量:4
12
作者 宋焱勋 李荣建 +2 位作者 刘军定 高虎艳 王治军 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期82-91,共10页
为了探讨强度折减有限元计算中不同失稳标准的适用性和差异,基于实时可视化思路,研发了相应的可视化程序,在强度折减有限元计算中完成了3种失稳标准与强度折减系数之间关系的实时可视化视图显示技术,然后对3个较为复杂的边坡进行了数值... 为了探讨强度折减有限元计算中不同失稳标准的适用性和差异,基于实时可视化思路,研发了相应的可视化程序,在强度折减有限元计算中完成了3种失稳标准与强度折减系数之间关系的实时可视化视图显示技术,然后对3个较为复杂的边坡进行了数值计算分析和比较研究。研究结果表明:采用强度折减有限元法与计算机可视化技术结合可直观分析滑坡的滑动面和稳定性;uF曲线的最大曲率出现位置比ε-F曲线的最大曲率出现位置稍早,而ε-F曲线的最大曲率出现位置又比N-F曲线的最大值出现位置稍早;对于具有局部滑动面存在的边坡和形状复杂的边坡,在强度折减有限元计算中采用不同失稳标准得出的安全系数有一定差异,算例中最大差异可达到22.6%。 展开更多
关键词 岩土工程 边坡 失稳标准 数值计算 可视化 强度有限元
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基于ANSYS的有限元强度折减法在堆浸场稳定性分析中的应用 被引量:3
13
作者 孙文杰 郑海远 《矿冶》 CAS 2015年第5期22-24,共3页
针对目前堆浸场边坡稳定性存在的安全问题,根据ANSYS提供的理想非线性弹塑性D-P模型,采用建立在强度折减有限元分析理论基础上的边坡稳定计算方法,对堆浸场边坡进行建模、有限元分析、计算,并得出最危险滑裂面及安全系数。计算结果表明,... 针对目前堆浸场边坡稳定性存在的安全问题,根据ANSYS提供的理想非线性弹塑性D-P模型,采用建立在强度折减有限元分析理论基础上的边坡稳定计算方法,对堆浸场边坡进行建模、有限元分析、计算,并得出最危险滑裂面及安全系数。计算结果表明,用ANSYS分析堆浸场边坡稳定具有一定的实用性和可靠性,为堆浸场的的安全管理提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 堆浸场 强度有限元 屈服准则 边坡稳定
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小锡伯提水库滑坡体稳定性分析 被引量:1
14
作者 刘毅 程建军 +1 位作者 刘永明 吴君祥 《水力发电》 北大核心 2013年第12期21-24,共4页
在分析小锡伯提水库滑坡体地质环境条件和形成原因的基础上,建立二维模型,利用极限平衡法和强度折减有限元法分析滑坡体的稳定性。分析结果表明,滑坡体在天然状态下处于欠稳定状态,不满足工程长期安全要求。结合搜索得到的滑动面和滑坡... 在分析小锡伯提水库滑坡体地质环境条件和形成原因的基础上,建立二维模型,利用极限平衡法和强度折减有限元法分析滑坡体的稳定性。分析结果表明,滑坡体在天然状态下处于欠稳定状态,不满足工程长期安全要求。结合搜索得到的滑动面和滑坡体自身的地质特点,提出了削坡治理方案,并用极限平衡法校验其在各种工况下的安全性。 展开更多
关键词 滑坡体 稳定性分析 极限平衡 强度有限元 小锡伯提水库
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浅谈ANSYS在挡墙整体稳定分析中的应用 被引量:1
15
作者 卢福强 《中国新技术新产品》 2013年第8期69-70,共2页
依据强度折减有限元方法,采用有限元软件ANSYS,对某重力挡墙的整体稳定性进行分析,同时与传统瑞典条分法的结果进行比较,验证其适用性。
关键词 ANSYS 整体稳定性 强度有限元
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吸力等效膨胀力在非饱和膨胀土边坡稳定性中的宏观作用评价
16
作者 张真 李荣建 +2 位作者 刘军定 徐金格 骆晗 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期116-120,共5页
非饱和膨胀土边坡的失稳问题是岩土工程中迫切需要解决的工程难题之一.对吸力等效膨胀力和基质吸力进行测试分析和比较;通过考虑基质吸力非均匀分布和等效膨胀力非均匀分布条件下的南阳非饱和膨胀土边坡稳定性计算,分别探讨3种计算方法... 非饱和膨胀土边坡的失稳问题是岩土工程中迫切需要解决的工程难题之一.对吸力等效膨胀力和基质吸力进行测试分析和比较;通过考虑基质吸力非均匀分布和等效膨胀力非均匀分布条件下的南阳非饱和膨胀土边坡稳定性计算,分别探讨3种计算方法的差异,并对计算结果进行对比.研究结果表明,通过吸力等效膨胀力可以反映非饱和膨胀土的基质吸力的宏观贡献;研制的膨胀力测试装置使膨胀力试验的精度大大提高,还大大缩短了膨胀力试验的测试时间;基于卢肇钧提出的非饱和土理论公式的强度折减有限元分析方法具有较大的优越性. 展开更多
关键词 边坡稳定 非饱和膨胀土 吸力等效膨胀力 基质吸力 强度有限元
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强度折减有限元法中边坡失稳判据的研究 被引量:92
17
作者 吕庆 孙红月 尚岳全 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期83-87,共5页
为了研究强度折减有限元法中各种边坡失稳判据的适用性,在典型算例分析计算的基础上,提出了"失稳判据的选择应和所采用的数值计算的迭代方法、应变模式假定等问题相匹配"的观点.研究结果表明,当采用数值计算不收敛判据时,应... 为了研究强度折减有限元法中各种边坡失稳判据的适用性,在典型算例分析计算的基础上,提出了"失稳判据的选择应和所采用的数值计算的迭代方法、应变模式假定等问题相匹配"的观点.研究结果表明,当采用数值计算不收敛判据时,应采用小应变模式假定,并利用弧长控制方法;当采用坡面位移突变判据时,应采用大应变模式假定;塑性应变区贯通判据可作为上述两种判据的参考.大量算例的计算结果表明,强度折减有限元法计算获得的边坡稳定性系数和极限平衡法计算结果的相对差小于3%. 展开更多
关键词 边坡稳定性 强度有限元 失稳判据 稳定系数
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基于ABAQUS的强度折减有限元法边坡稳定性分析 被引量:65
18
作者 李春忠 陈国兴 樊有维 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2006年第2期207-212,共6页
将强度折减有限元法与ABAQU S软件相结合,充分利用ABAQU S软件强大的后处理功能,动态显示广义塑性应变和塑性区的开展情况,以此对边坡稳定性进行判定。在ABAQU S软件的模拟计算中,通过不断调整强度折减系数F的大小,改变土体的强度指标c... 将强度折减有限元法与ABAQU S软件相结合,充分利用ABAQU S软件强大的后处理功能,动态显示广义塑性应变和塑性区的开展情况,以此对边坡稳定性进行判定。在ABAQU S软件的模拟计算中,通过不断调整强度折减系数F的大小,改变土体的强度指标c、值,得到不同折减系数下边坡中广义塑性应变的发展情况;当塑性区趋于贯通,且广义塑性应变和位移发生突变时,则边坡处于破坏的临界状态,此时的折减系数就定义为边坡的最小稳定安全系数。通过天然直立边坡及开挖边坡的实例分析,表明该法可以较准确形象地预测边坡潜在滑裂面的位置及评价边坡的稳定性,在复杂条件下的基坑边坡稳定性分析中是简便实用的。 展开更多
关键词 边坡稳定 强度有限元 MOHR-COULOMB屈服准则 塑性应变 ABAQUS软件
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边坡失稳机理的力学解释 被引量:64
19
作者 戴自航 卢才金 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1191-1197,共7页
从力学意义上对岩土体屈服破坏行为进行了分析,指出了摩尔-库仑剪切屈服准则在边坡稳定分析中存在的问题,分别采用摩尔-库仑屈服准则和张拉-剪切复合屈服准则对边坡内部最危险滑动面的形成机理进行了直观的解释,并以强度折减有限元法的... 从力学意义上对岩土体屈服破坏行为进行了分析,指出了摩尔-库仑剪切屈服准则在边坡稳定分析中存在的问题,分别采用摩尔-库仑屈服准则和张拉-剪切复合屈服准则对边坡内部最危险滑动面的形成机理进行了直观的解释,并以强度折减有限元法的实例分析进行了验证。大量滑坡事故现场踏勘和勘察表明,滑动面的实际情况常与张拉-剪切复合屈服准则的理论分析结果相吻合。 展开更多
关键词 屈服准则 边坡稳定 最危险滑动面 形成机理 强度有限元
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考虑非饱和非稳定渗流的土坡稳定分析 被引量:45
20
作者 黄茂松 贾苍琴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期202-206,共5页
降雨或库水位变化造成的土坡失稳现象与土体中的非饱和非稳定渗流密切相关,考虑非饱和非稳定渗流的土坡稳定分析方法是值得深入研究的课题。主要对考虑非饱和非稳定渗流的极限平衡法和位移有限元法进行评价和对比,着重讨论了强度折减有... 降雨或库水位变化造成的土坡失稳现象与土体中的非饱和非稳定渗流密切相关,考虑非饱和非稳定渗流的土坡稳定分析方法是值得深入研究的课题。主要对考虑非饱和非稳定渗流的极限平衡法和位移有限元法进行评价和对比,着重讨论了强度折减有限元法在考虑渗流作用的土坡稳定分析中的应用,给出了一些初步成果,并提出了今后的研究方向。 展开更多
关键词 非饱和土 渗流 土坡稳定分析 强度有限元
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