基于能量突变准则的边坡大变形有限元分析

作     者：胡淼 陈学俭 刘勇 HU Miao;CHEN Xuejian;LIU Yong

作者机构：武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 

出 版 物：《武汉大学学报（工学版）》 (Engineering Journal of Wuhan University)

年 卷 期：2022年第55卷第11期

页      面：1102-1111页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:51879203) 

主　　题：耦合欧拉-拉格朗日法 大变形 抗滑桩 安全系数 能量 滑距 

摘      要：采用基于拉格朗日算法的传统有限元方法分析边坡的大变形破坏问题时,网格的高度畸变易造成计算精度降低、甚至不收敛的情况。引入耦合欧拉-拉格朗日(coupling Eulerian Lagrangian method,CEL)大变形方法,模拟了有、无抗滑桩的软土边坡失稳全过程,对比大小变形在不同失稳判据下的安全系数,探究能量突变失稳判据求解安全系数的有效性,研究了抗滑桩对于边坡滑动距离的影响。结果表明:边坡失稳从启动到最终破坏是一个土体大变形的过程,CEL大变形方法可有效模拟边坡失稳后的整个滑坡破坏过程;边坡失稳启动后,滑坡体的滑动速度增加导致动能急剧增加,基于大变形能量突变准则求出的安全系数与其他准则在小变形条件下所得结果具有良好的一致性,由此验证了能量突变准则的有效性;通过大变形方法,可以直观地模拟抗滑桩对于滑距的作用。