基于FLAC3D强度折减法的研究与工程应用
边坡稳定性数值分析是岩土工程最常见的问题,随着计算机技术的发展,强度折减法的边坡稳定性分析成为新的趋势和热点;与传统的极限平衡法相比,强度折减法不但满足力的平衡条件,而且考虑了材料的应力应变关系,同时还能反映边坡失稳及塑性区的变化过程。本文针对强度折减法的相关问题进行了研究,全文主要包括以下几个方面的研究内容: (1)概述了边坡破坏模式和变形规律,边坡稳定性分析方法,总结了前人关于强度折减法的研究成果。 (2)建立同一边坡模型采用FLAC3D软件进行弹塑性稳定分析,将三种失稳判据下的安全系数对比,给出了各个判据的合理性和实用性。其中计算不收敛判据中采用了改进的“二分法”,位移突变判据讨论了关键点选取位置和位移方式。 (3)分析了抗剪强度参数 c、φ对边坡稳定敏感性分析,论证了c、φ折减的不同步性;考虑了弹性参数、剪胀角、抗拉强度单因素变化时对安全系数和滑动面的影响,并对抗剪强度参数折减区域进行了分析讨论。 (4)为了扩大强度折减应用范围,介绍了Drucker-Prager准则的5种形式,推导了Mohr-Coulomb准则与 Drucker-Prager准则间的参数关系,实现了不同Drucker-Prager准则间安全系数的转换方式,通过模型算例对比分析了5种Drucker-Prager准则下的安全系数。基于强度折减法介绍了Hoek-Brown准则表达形式、参数选取计算,推导了Hoek-Brown准则参数与 Mohr-Coulomb准则参数参数转换公式,对 Hoek-Brown准则强度参数 mi、 σci、GSI、D进行了敏感性分析。 (5)结合边坡工程实例,分别采用Slide、ANSYS、FLAC3D软件,基于Mohr-Coulomb和Hoek-Brown两种准则对边坡进行稳定性分析。
岩土工程;边坡稳定性;数值分析;FLAC3D软件;强度折减法;工程应用
三峡大学
硕士
岩土工程
李建林;王乐华
2012
中文
TU457
99
2012-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）