基于強度折減法的邊坡動力穩(wěn)定性分析研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，有限元強度折減法作為一種比較新的邊坡穩(wěn)定性計算方法逐漸受到了越來越多工程技術(shù)人員的關(guān)注，由于其具有概念明確，物理模型簡單，破壞面的形狀或位置不需事先假定也無需進行條分，考慮了土體的本構(gòu)關(guān)系和變形對應(yīng)力的影響，不受邊界條件的限制，而且計算結(jié)果和傳統(tǒng)的極限平衡法有著驚人的相似。因此，有限元強度折減法開始逐步被重視起來。但是，如何用有限元強度折減法對邊坡在動力作用下的穩(wěn)定性分析研究較少，因此，根據(jù)工程需求有必要對其進

2、行研究。 本文首先用有限元強度折減法分析一均質(zhì)邊坡在自重作用下的穩(wěn)定性，討論了粘聚力和內(nèi)摩擦角在不斷折減的情況下邊坡應(yīng)力應(yīng)變的變化情況，以及邊坡剪應(yīng)變率最大值區(qū)域的擴展情況。得到了，在粘聚力和內(nèi)摩擦角同時折減的情況下，邊坡安全系數(shù)為1.44。當分別折減粘聚力和內(nèi)摩擦角時，從結(jié)果可以看出，對內(nèi)摩擦角需要進行更多的折減，邊坡才會發(fā)生破壞。 其次，在用有限元靜力分析得到邊坡的初始應(yīng)力的情況下，將激勵荷載作用作為一種動力作用加在

3、邊坡上，首先分析強度參數(shù)的折減所對應(yīng)的邊坡應(yīng)力應(yīng)變圖，得到了在這種激勵荷載作用下邊坡的安全系數(shù)小于靜力情況下的安全系數(shù)，其特征點的位移變化趨勢與在靜力情況下相類似。然后分析探討了激勵荷載作用的三要素，振幅、頻率、持續(xù)時間分別對邊坡永久位移的影響。得出，邊坡的最終位移隨著振幅的增加而增加，只是增幅不同；邊坡的最終位移和輸入動力作用頻率的關(guān)系取決于邊坡體的自振頻率；最終位移和持續(xù)時間的關(guān)系呈現(xiàn)良好的一次線性關(guān)系。 最后，采用強度折減