考慮側(cè)向摩擦邊界的三維邊坡穩(wěn)定分析.pdf

1、目前在研究邊坡穩(wěn)定分析中，二維邊坡穩(wěn)定分析的理論與計算方法已趨于完善，但就聯(lián)系實際滑坡的三維特性而言，三維邊坡的分析方法研究將是未來的發(fā)展趨勢。現(xiàn)今，三維邊坡穩(wěn)定分析方法以剛體極限平衡法和有限元強度折減法為主，這些方法忽略了平行于滑動方向的側(cè)向摩擦作用，沒有全面地考慮坡體的三維抗滑特性。
　　 本文基于這個背景，提出了能夠考慮側(cè)向摩擦邊界的三維滑面應(yīng)力法，本文所做的主要工作如下：
　　 1）根據(jù)文獻中對二維有限元滑面應(yīng)力

2、法思路的介紹，基于遺傳算法分別編譯了二維圓弧/組合滑面應(yīng)力法的計算程序；計算了均質(zhì)土坡、非均質(zhì)土坡、軟弱夾層土坡、滲流作用下的成層土坡，通過與強度折減法的對比，驗證了該計算程序的可靠性以及對不同土坡的良好適應(yīng)性，為后續(xù)三維滑面應(yīng)力法的研究奠定基礎(chǔ)；
　　 2）在總結(jié)分析各種三維方法的基礎(chǔ)上，本文提出用三維有限元滑面應(yīng)力法來分析土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。該法充分地考慮坡體的三維抗滑特性，并避免了三維條柱法需要求解大量方程組的缺點和強度折減

3、法力學(xué)概念不明確的不足。對于均質(zhì)土坡假定滑裂面為旋轉(zhuǎn)橢球面、非均質(zhì)土坡假定滑裂面為組合滑面，通過二次曲面應(yīng)力轉(zhuǎn)換、傳統(tǒng)的安全系數(shù)定義、最優(yōu)化技術(shù)，尋找出土體的最危險滑面，并最終通過實例驗證三維有限元法在研究三維邊坡穩(wěn)定分析中的可靠性。
　　 3）通過本文計算程序與強度折減法的對比，研究分析了不同曲率下的凸邊坡安全系數(shù)變化規(guī)律；在計算過程中，本文程序算法從考慮側(cè)向摩擦和不考慮側(cè)向摩擦邊界兩種角度，分別計算了凸邊坡的安全系數(shù)，證明了