基于有限元修正节理岩质边坡稳定性计算的解析解

采用有限元方法探讨在人工开挖或自然侵蚀环境下,岩质边坡体内应力场的变化及节理发育形成机理,并采用有限元强度折减法对后缘具有张节理边坡的稳定性影响因素进行敏感性对比分析,进而得出具有非贯通节理边坡稳定性计算的修正解析解.结果表明:卸荷及风化作用导致边坡体由表及里出现应力重分布及应力集中的现象,使边坡后缘由顶部向下发育一簇...     

基于模糊一致矩阵理论的边坡稳定性评价

根据地质灾害调查中边坡稳定性评价的特点,建立了边坡稳定性评价的指标体系,并将模糊数学理论与层次分析法结合起来,构建地质灾害调查中边坡稳定性评价的模糊一致矩阵数学模型。实例分析表明,用该方法对地质灾害调查中边坡稳定性评价是可行的、有效的。     

基于有限元强度折减系数法岩土边坡稳定性分析与抗滑桩设计

基于有限元强度折减系数法原理,应用具有折减分析功能的ANSYS软件,以暴雨工况为最不利控制工况,采用平面应变条件下Drucker-Prage关联流动屈服准则(DP4)和边坡失稳破坏综合判据,分别对龙胜县城桑江北区不稳定高切边坡自然状态和削坡及抗滑桩加固状态进行了强度折减数值模拟。确定了这2种状态边坡最危险滑动面位置、形状并给出了极限状态坡体强度储备安全系数,通过所建桩-土共同作用连续介质模型及ANSYS后处理路径分析功能,求得极限状态滑坡设计推力和桩身内力及其分布,且将该法分析结果与传统分析方法作对比,发现误差很小且该法更接近边坡实际情况。综合分析表明,该法在岩土边坡滑坡灾害防治方面是可行且有效的新途径,有其自身的优越性和广阔的发展前景。      

物质点强度折减法边坡失稳判据选择方法

用物质点强度折减法求解边坡安全系数时, 需要选择一定的失稳判据, 而采用不同的失稳判据获得的安全系数通常存在一定差异。为此, 采用物质点强度折减法对两个边坡算例进行了稳定性分析, 对比研究了文献中常用的4种边坡失稳判据(计算不收敛、特征点位移突变、塑性应变贯通及界限值判据)在计算边坡安全系数时的合理性及适用性。同时, 将Spencer极限平衡法获得的安全系数作为参考, 进一步验证了结果的合理性与准确性。结果表明: ①数值计算的收敛性不能作为边坡失稳判据; ②将特征点位移突变视为边坡失稳判据时, 获得的安全系数与极限平衡法获得的结果基本一致, 故特征点位移突变可以作为边坡失稳判据; ③塑性应变贯通和边坡最大位移随迭代时间步趋于稳定的界限值不宜单独作为边坡失稳判据。      

基于因素空间的露天采坑边坡稳定性评价

影响露天采坑边坡稳定性因素具有复杂性和模糊性,采用数学及力学的分析方法较难有效评价其稳定性。根据露天采坑的实际工程特点,在现场勘查和研究的基础上,确定了包括地形地貌、地质构造、岩体性质、赋存环境4个一级评价指标,17个二级评价指标,建立了基于因素空间的露天采坑边坡稳定性评价模型。首先利用层次分析法和熵权法计算主客观权重,赋予露天采坑边坡稳定性影响因素的组合权重。进而利用未确知测度理论构造测度函数,计算评价边坡稳定性的单因素测度矩阵,通过因素合成完成因素空间的降维,生成合因素测度向量。最后采用置信度识别准则实现对露天采坑边坡的稳定性评价,并以辽宁齐大山露天铁矿东帮典型边坡剖面为例,将因素空间评价结果与极限平衡法和有限差分法计算结果进行对比分析,对所建边坡评价模型的可靠性进行验证。结果表明：因素空间模型评价结果与现场情况基本吻合,且与极限平衡法、有限差分法计算结果相一致,验证了所建因素空间评价模型的准确性与科学性;综合分析了因素空间评价结果和其他方法计算结果,给出了4个边坡剖面的防护及治理建议。因素评价模型简化了边坡稳定性评价过程,提高了模型评价结果的精度,可为同类型地质条件露天采坑边坡稳...     

基于有限元强度折减法的边坡失稳判据统一性研究

采用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析时,常用的计算收敛性、塑性区贯通性和特征点位移突变性等3种失稳判据未能体现出很好的统一性。采用Mohr-Coulomb屈服准则,针对3个典型边坡(坡角α、坡高H),系统分析了不同单元相对尺寸L/H、剪胀角ψ时各种失稳判据的适用性和统一性。结果表明,3种判据下的边坡安全系数均随单元相对尺寸的减小逐渐逼近Spencer解,但依据计算收敛性得到的边坡安全系数偏差普遍较大;单元相对尺寸较大(L/H≥1/30)时,剪胀角取值对计算的收敛性影响显著,而对塑性区贯通和特征点位移突变时机的影响较小。当单元相对尺寸足够小(L/H=1/60)和ψ=0或φ(内摩擦角)时,3种判据具有良好的统一性;边坡破坏过程出现明显的组合破坏特征,受拉破坏区域和塑性区可以构成较为平滑的潜在滑动面,说明采用单一的压剪屈服破坏准则(如M-C屈服准则)将过高估计边坡的安全系数。     

基于可拓工程法的黄土路堑边坡稳定性评价方法

针对影响黄土路堑边坡稳定性因素的复杂性和模糊性,重视实践中的经验,将可拓工程方法与路堑边坡稳定性评价相结合,提出了路堑边坡稳定性评价的物元关联函数及物元关联度的计算方法。建立了适合可拓学理论的边坡稳定性分类标准,实现了定性与定量评价黄土路堑边坡的结合。实例评价结果与定值计算、工程实际调查结果一致。     

用CAD绘制赤平投影图进行边坡稳定性分析程序

文章介绍了作者根据赤平投影原理,在Auto CAD平台上用AUTOLISP语言编写的自动绘制赤平投影图进行边坡稳定性分析的程序,并对该程序的应用作了演释.该程序具有操作简单,得出的参数准确,实用方便等优点.     

新疆CHE水利枢纽渗流条件下岩质边坡稳定性分析究

基于GEOSTUDIO软件,运用统计岩体力学理论,对新疆CHE水利枢纽不同工况下的边坡稳定性进行分析。结果表明：研究区工程地质条件复杂,断层、挤压破碎带及岩脉广泛发育,左右岸均存在5组优势结构面;对左右岸参数敏感性分析,两岸强卸荷岩体的粘聚力c对应的稳定性系数的曲线斜率远大于摩擦角φ对应的稳定性系数的曲线斜率,因此在一定范围内,坡体稳定性对粘聚力c值的变化更为敏感;研究区边坡在自然条件、蓄水条件及库水快速降升条件稳定系数K>1,即边坡处于稳定状态。     

高陡边坡稳定性的概率分析

将概率方法应用于某高陡岩质路堑边坡的稳定性分析。通过适当降低岩土体的力学参数来间接考虑岩体节理裂隙的影响,并对加固后的边坡进行了同样的计算,认为加固后边坡处于稳定状态,与实际情况吻合。     

沉积岩地区高边坡稳定性分析

在大量的野外地质调查工作基础之上,采用赤平投影法分析了沉积岩地区岩石高边坡的潜在破坏模式,并运用极限平衡法计算边坡在此潜在破坏模式下的稳定性,对安全储备较低的采石场边坡提出削坡方案,同时配合有限元法对边坡的稳定性进行了分析和评价,指出岩层层面是影响沉积岩地区高边坡稳定性的最不利结构面,是调查和研究的重点。     

爆破作用下顺层岩质边坡稳定的可靠性分析

基于可靠度理论建立顺层岩质边坡稳定的可靠性分析方法,获得顺层岩质边坡可靠指标和失稳概率的计算表达式。以某高切坡为例分析其稳定状态和失稳概率,并据此探讨不同粘聚力、内摩擦角、炸药量和爆心距条件下边坡失稳概率的变化规律。计算结果表明,粘聚力对边坡的失稳概率影响较大;随着内摩擦角的增加,边坡失稳概率近乎线性减小;当单孔药量从10 kg增大到160 kg后,失稳概率增幅97.10%;当爆心距小于20 m时,边坡的失稳概率减小的速度很快,而爆心距超过20 m后边坡失稳概率减小的幅度较小。考虑爆破振动的时效性,爆破荷载使边坡失稳概率增大49.61%,单次爆破振动的影响时间约6 s。     

黄土边坡可靠度的随机有限元分析

为了研究黄土边坡的可靠度,在对黄土强度参数进行变异性统计、概率分布检验及垂直向自相关距离计算的基础上,将黄土强度参数黏聚力和内摩擦角作为随机变量,将其在二维边坡剖面的空间变化作为随机场,用局部平均细分法将符合一定均值和标准差的强度参数按随机场分布在边坡剖面的有限元网格上,再采用弹-理想塑性有限元计算边坡稳定系数,用MonteCarlo法计算其失效概率。结果表明:黄土黏聚力的变异系数多在0.30以上,内摩擦角的变异系数多在0.20以下,且黄土高原从西向东两个参数的变异性都增大;黏聚力和内摩擦角的概率分布类型对边坡失效概率计算结果影响显著,统计检验发现黏聚力采用对数正态分布、内摩擦角采用正态分布为宜;黄土地层的垂直向自相关距离多在0.7m以内,与计算厚度的比值多小于0.2;在大部分黄土的变异系数与自相关距离水平下,采用确定场进行可靠度分析,多数情况将极大地高估了黄土边坡的失效概率,而在极端高变异系数水平下,采用确定场进行可靠度分析,又将极大地低估其失效概率。     

基于DDA和FEM的砌体结构震动分析

运用非连续变形分析（DDA）和有限元方法(FEM)对砌体结构进行震动分析。建模中将砌体结构的砖、柱、过梁以及楼板等视为独立的弹性体分别作有限元划分,弹性体之间运动由接触界面的张开、闭合和滑动控制来实现,通过防止弹性体间的侵入来校正弹性块体系统的位移与应变最小二乘拟合结果。弹性块体间滑动采用库仑摩尔定律控制砂浆的作用与失效,输入相当于地震烈度Ⅸ度的加速度峰值的迁安波对砌体结构模型进行震力分析,研究相应震动过程。算例表明,DDA和FEM组合的方法能很好地模拟砌体结构受地震作用的动力响应过程。在较大地震作用下,砌体结构首先从底层开始开裂破坏并导致结构倒塌,与农村砌体结构震害现象吻合较好。     

基于概率积分法的采动坡体稳定性预测与分析

地下采煤会引起地表沉降、变形,甚至引发山体、河堤滑坡等地质灾害。采动坡体的稳定性研究一直是采矿工程中实际关心的问题。该文首先介绍分析了概率积分法移动变形稳态、动态预测模型以及基于极限平衡理论的单滑面采动坡体稳定性预测模型,提出了使用概率积分法结合Knothe时间函数对采动坡体稳定性进行预测分析的方法,并使用C#及XML Schema语言编制了相关的计算程序。最后,结合一个工程实例对采动坡体稳定性和动态变化过程进行了预测与分析,通过实测数据验证了提出方法的可行性,得出了采动引起的坡体下沉是影响坡体稳定性的主要因素,并提出了在坡体拉伸阶段进行注浆加固的方法。     

基于等分圆弧滑面土质边坡的稳定性极限分析方法

基于等分圆弧滑面的简化条件,采用土塑性极限分析理论,建立了土质边坡极限分析模型,并推导得到了土质边坡稳定系数计算公式。该方法考虑了圆弧滑面的内能耗散率作用和边坡土体自重荷载、地震惯性力及孔隙水压力所做的外功率作用,可以解决土质边坡稳定性分析问题,是一种改进的土质边坡稳定性评价极限分析方法。