基于ABAQUS的內(nèi)河航道岸坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究.pdf

1、航道岸坡失穩(wěn)普遍存在于江河中，其在引起沿岸建筑物破壞、造成財(cái)產(chǎn)損失的同時(shí)，也會(huì)侵蝕兩岸土地資源、危害通航條件、增加航道維護(hù)費(fèi)用。因此開展航道岸坡穩(wěn)定性研究具有十分重要的意義。
　　 影響航道岸坡穩(wěn)定性的外界因素很多，本文主要考慮水位差引發(fā)的滲流、降雨和船行波這三個(gè)因素的影響。本文采用大型有限元軟件ABAQUS，根據(jù)廣西壯族自治區(qū)右江上游那吉庫區(qū)岸坡整治工程研究項(xiàng)目提供的當(dāng)?shù)刭Y料建立數(shù)值模型，并采用有限元強(qiáng)度折減法分析各因素對岸坡

2、穩(wěn)定性的影響。
　　 研究主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：
　　 1.介紹了ABAQUS流固耦合分析原理，強(qiáng)度折減法基本原理和摩爾庫侖模型，并說明了模型參數(shù)如何選取。
　　 2.研究單因素對岸坡穩(wěn)定性的影響。單因素包括水位、水位差引發(fā)的滲流、降雨和船行波。在ABAQUS中建立數(shù)值模型，并采用有限元強(qiáng)度折減法計(jì)算安全系數(shù)。根據(jù)計(jì)算得到的岸坡在不同工況下的孔隙水壓力、飽和度、塑性區(qū)、位移、流速分布及應(yīng)力變化情況，分析各因素導(dǎo)致

3、岸坡失穩(wěn)的原因。比較同一影響因素不同工況下邊坡的安全系數(shù)，并歸納其變化趨勢。在分析水位和穩(wěn)定滲流對岸坡的影響時(shí)，同時(shí)采用Morgenstern-Price法進(jìn)行計(jì)算，并將兩者的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，以驗(yàn)證有限元強(qiáng)度折減法可靠性。
　　 3.研究多種因素組合作用對岸坡穩(wěn)定性的影響。分別將滲流、降雨和船行波中的兩種因素和全部因素組合在一起，每種組合選取若干工況進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果中的孔隙水壓力、飽和度、塑性區(qū)、位移、流速分布及應(yīng)力變化

4、情況，分析各種組合導(dǎo)致岸坡失穩(wěn)的原因。比較不同組合下邊坡的安全系數(shù)，歸納其變化趨勢。除此之外還分析了各因素之間的相互作用。
　　 研究結(jié)果表明：水位越低、穩(wěn)定滲流水頭差越大、水位下降速度越快、降雨強(qiáng)度越大、船行波導(dǎo)致的土體強(qiáng)度弱化越嚴(yán)重，岸坡的安全系數(shù)越低。降雨主要導(dǎo)致邊坡表層失穩(wěn)，對粘土邊坡的整體穩(wěn)定性影響不大。船行波本身對岸坡穩(wěn)定性影響較小，其循環(huán)作用引起的土體強(qiáng)度弱化會(huì)產(chǎn)生較大影響。當(dāng)三種因素組合作用時(shí)，各因素之間影響效果