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有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用

岩石力学与工程学报 2004年第19期23卷 3381-3388页

作者：郑颖人赵尚毅后勤工程学院土木工程系重庆400041

通过有限元强度折减,使边坡达到破坏状态时,滑动面上的位移将产生突变,产生很大的且无限制的塑性流动,有限元程序无法从有限元方程组中找到一个既能满足静力平衡又能满足应力-应变关系和强度准则的解,此时不管是从力的收敛标准,还是从... 详细信息

通过有限元强度折减,使边坡达到破坏状态时,滑动面上的位移将产生突变,产生很大的且无限制的塑性流动,有限元程序无法从有限元方程组中找到一个既能满足静力平衡又能满足应力-应变关系和强度准则的解,此时不管是从力的收敛标准,还是从位移的收敛标准来判断有限元计算都不收敛,因此采用力和位移的收敛标准作为边坡破坏的判据是合理的。对有限元强度折减法的计算精度和影响因素进行了详细分析,包括屈服准则、流动法则、有限元模型本身以及计算参数对安全系数计算精度的影响,并给出了提高计算精度的具体措施。研究表明:采用徐干成、郑颖人(1990年)提出的摩尔-库仑等面积圆屈服准则求得的稳定安全系数与传统Spencer法的误差在5%左右,证实了其实用于工程的可行性。在平面应变条件下则可采用摩尔匹配DP准则。该文还将此法应用于岩质边坡的稳定分析,得到了岩质边坡的滑动面和安全系数,开创了求节理岩质边坡滑动面与稳定安全系数的先例。

关键词：边坡稳定分析有限元强度折减法摩尔-库仑等面积圆屈服准则精度分析节理岩质边坡

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对岩土工程有限元强度折减法的几点思考

岩土力学 2008年第11期29卷 3053-3058页

作者：梁庆国李德武兰州交通大学土木工程学院兰州730070

有限元强度折减法是岩土工程极限分析有限元法中研究和应用较多的一种。近年来获得了快速发展,且成果丰硕,初步显示出在岩土工程中的可行性、优越性和实用性。在充分肯定其优势及特点的同时,从安全系数定义、摩尔-库仑准则的应用条件、... 详细信息

有限元强度折减法是岩土工程极限分析有限元法中研究和应用较多的一种。近年来获得了快速发展,且成果丰硕,初步显示出在岩土工程中的可行性、优越性和实用性。在充分肯定其优势及特点的同时,从安全系数定义、摩尔-库仑准则的应用条件、计算参数选取等方面,探讨了有限元强度折减法的若干问题。认为应注意该方法的使用条件和计算参数选取;研究以变形控制设计为主的岩土结构安全系数及稳定性,与传统极限平衡方法结合互补,研发多种方法和用途的专业计算软件是较好的发展方向。

关键词：岩土工程有限元强度折减法安全系数摩尔-库仑准则剪切破坏

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有限元强度折减法在涉水岸坡工程中的应用

水利水运工程学报 2009年第4期 1-10页

作者：郑颖人唐晓松赵尚毅李安洪后勤工程学院重庆市地质灾害防治中心重庆400041 中国中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

随着大中型水库的陆续兴建,形成了大量的涉水岸坡,库水水位的波动将影响这些岸坡的稳定性,可能诱发水库滑坡,甚至形成地质灾害.库水水位的变化将引起岸坡体内地下水的非稳态渗流,因此其稳定性分析变得十分复杂.目前,设计人员大都采用经... 详细信息

随着大中型水库的陆续兴建,形成了大量的涉水岸坡,库水水位的波动将影响这些岸坡的稳定性,可能诱发水库滑坡,甚至形成地质灾害.库水水位的变化将引起岸坡体内地下水的非稳态渗流,因此其稳定性分析变得十分复杂.目前,设计人员大都采用经验概化,或者照搬规范的方法,使设计中主观性和定性的成分比较高.本文重点介绍了作者近几年围绕涉水岸坡的稳定性分析所取得的一些研究成果.其中,包括库水水位变化过程中浸润面位置的求解、有限元强度折减法在涉水岸坡稳定性分析及埋入式抗滑桩治理工程中的应用.

关键词：涉水岸坡稳定性分析治理工程非稳态渗流浸润面有限元强度折减法

利用有限元强度折减法进行渗流条件下的基坑整体稳定性分析

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土木工程学报 2009年第3期42卷 105-110页

作者：董诚郑颖人唐晓松后勤工程学院重庆400041

渗流作用下的基坑稳定性分析一直是基坑工程中的难点。传统基坑设计方法在计算基坑整体稳定性时存在以下问题:不考虑降水方式和渗流对基坑整体稳定性的影响,不管什么情况都假定圆弧滑动面破坏等。结合算例介绍了应用PLAXIS有限元程序模... 详细信息

渗流作用下的基坑稳定性分析一直是基坑工程中的难点。传统基坑设计方法在计算基坑整体稳定性时存在以下问题:不考虑降水方式和渗流对基坑整体稳定性的影响,不管什么情况都假定圆弧滑动面破坏等。结合算例介绍了应用PLAXIS有限元程序模拟降水条件下的深基坑开挖过程,并通过有限元强度折减法计算得到了基坑整体稳定安全系数。计算结果表明:潜水位生成水压、渗流计算生成水压以及基坑外水位不降3种工况下,基坑整体稳定安全系数差别较大;PLAXIS程序根据有限元强度折减法分析得到的滑动面比传统设计方法中假定的圆弧滑动面更加合理,因此应用具有渗流计算功能的PLAXIS程序计算得到的基坑整体稳定安全系数更为准确合理。

关键词：渗流基坑 PLAXIS 有限元强度折减法稳定性分析

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基于有限元强度折减法确定滑坡多滑动面方法

岩石力学与工程学报 2006年第8期25卷 1544-1549页

作者：刘明维郑颖人后勤工程学院军事土木工程系重庆交通大学河海学院重庆400074

传统滑坡稳定分析中,滑动面的位置和形状总是或多或少根据钻孔勘察和工程经验而定,特别是对可能存在多个潜在剪出口和滑动面的复杂滑坡,往往导致滑动面的错划和漏划,从而造成滑坡治理的失败。采用有限元强度折减法,针对一个复杂滑坡算例... 详细信息

传统滑坡稳定分析中,滑动面的位置和形状总是或多或少根据钻孔勘察和工程经验而定,特别是对可能存在多个潜在剪出口和滑动面的复杂滑坡,往往导致滑动面的错划和漏划,从而造成滑坡治理的失败。采用有限元强度折减法,针对一个复杂滑坡算例,通过依次约束剪出口的方式,准确搜索出低于设定安全系数的所有滑动面和剪出口,并克服传统方法确定复杂滑坡滑动面可能存在的错误或遗漏,为滑坡治理方案的制定提供参考依据。

关键词：边坡工程滑动面安全系数滑坡稳定性有限元强度折减法极限状态

基于有限元强度折减法的H-V加筋地基破坏机理

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上海交通大学学报 2011年第5期45卷 757-761页

作者：张陶陶张孟喜侯娟上海大学土木工程系上海200072

基于边坡稳定性分析中的有限元强度折减法,利用ABAQUS软件对纯砂地基、水平加筋地基和水平与竖向(H-V)加筋地基进行多组数值模拟.采用安全系数分析H-V加筋地基对地基承载力的影响,通过ABAQUS软件后处理功能观察地基在强度折减系数增大... 详细信息

基于边坡稳定性分析中的有限元强度折减法,利用ABAQUS软件对纯砂地基、水平加筋地基和水平与竖向(H-V)加筋地基进行多组数值模拟.采用安全系数分析H-V加筋地基对地基承载力的影响,通过ABAQUS软件后处理功能观察地基在强度折减系数增大过程中塑性区的扩展情况及最后破坏时的破坏面,并对不同加筋地基的破坏模式进行分析.结果表明:H-V加筋能使地基承载力得到大幅提高;地基的破坏模式因加筋体的存在而发生一定程度的改变;在同等试验条件下,H-V加筋效果高于水平加筋,单层H-V加筋地基的加筋效果随加筋深度的增加而减弱.

关键词：有限元强度折减法 H-V加筋承载力折减系数加筋深度

有限元强度折减法在顺溪场滑坡治理工程中的应用

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广西大学学报（自然科学版） 2009年第1期34卷 1-5页

作者：许英姿冯玉金姜生李璇广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西桂林市象山区建设管理局广西桂林541002

以边坡的稳定性作为评价指标,采用有限元强度折减法和BP神经网络研究顺溪场滑坡在格构锚固结构治理后的效果.根据监测数据,采用有限元强度折减法研究随时间推移边坡稳定性的变化趋势,并采用BP神经网络预测边坡的长期稳定性,来评价边坡... 详细信息

以边坡的稳定性作为评价指标,采用有限元强度折减法和BP神经网络研究顺溪场滑坡在格构锚固结构治理后的效果.根据监测数据,采用有限元强度折减法研究随时间推移边坡稳定性的变化趋势,并采用BP神经网络预测边坡的长期稳定性,来评价边坡治理的效果.结果表明在设计锚固力下,格构锚固结构治理边坡的稳定性系数与极限平衡法计算结果相符;在使用阶段,随时间推移锚索预应力不断损失,边坡的稳定性也随之下降,最初几个月稳定性下降较快,之后变化逐渐趋于平缓,但在较长的一段时间里边坡稳定性仍会缓慢降低.

关键词：滑坡治理工程有限元强度折减法神经网络预测

用有限元强度折减法求边(滑)坡支挡结构的内力

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岩石力学与工程学报 2004年第20期23卷 3552-3558页

作者：郑颖人赵尚毅后勤工程学院土木工程系重庆400041

边(滑)坡体的破坏属于破坏力学范畴,当滑面上每点都达到极限应力和极限应变状态时,材料进入破坏,此时岩土体抗剪强度得到充分发挥,这就是破坏力学中的破坏准则。通常当有支挡结构与岩土介质共同作用时,滑面上土体一般不处于极限平衡状态... 详细信息

边(滑)坡体的破坏属于破坏力学范畴,当滑面上每点都达到极限应力和极限应变状态时,材料进入破坏,此时岩土体抗剪强度得到充分发挥,这就是破坏力学中的破坏准则。通常当有支挡结构与岩土介质共同作用时,滑面上土体一般不处于极限平衡状态,而可能处于弹性平衡或者局部塑性极限平衡状态。这种受力状态不是设计情况下的受力状态。多年来,岩土工程设计一直采用极限状态设计方法,即传统方法中计算得到的支挡结构上的岩土侧压力是在坡体整体破坏且岩土体强度充分发挥时的岩土侧压力,也就是土体处于极限平衡状态且支挡结构有充分位移时作用在支挡结构上的岩土压力,按此设计既能保证坡体安全,又能最大限度地节省经费。因此,采用有限元强度折减法来考虑岩土介质与支挡结构的共同作用时也应遵循这一原则,即要求作用在支挡结构上的岩土侧压力与传统方法计算得到的岩土侧压力大体相当,在此条件下根据岩土介质与支挡结构的共同作用来确定支挡结构的内力。按照此原则,采用有限元强度折减法,不但得到了滑坡推力的大小和分布,而且通过有限元桩-土共同作用模型计算得到了抗滑桩的弯矩和剪力,并与传统方法进行了比较。算例表明采用有限元强度折减法来计算抗滑桩的内力是可行的,该方法增大了支挡结构设计的可靠性和经济性。

关键词：岩土工程滑(边)坡的破坏力学有限元强度折减法桩-土共同作用

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基于非饱和土固结理论的有限元强度折减法

岩土力学 2008年第4期29卷 1133-1137页

作者：周桂云李同春河海大学水文水资源与水利水电工程科学国家重点实验室

库水位下降使库岸坡体内产生饱和-非饱和非稳定渗流,非稳定渗流作用是边坡失稳的重要原因之一。为了分析非稳定渗流对边坡稳定性的影响,首先推导了固、液两相孔隙介质的固结方程,考虑了土体渗流与变形的耦合作用。在此基础上结合有限元... 详细信息

库水位下降使库岸坡体内产生饱和-非饱和非稳定渗流,非稳定渗流作用是边坡失稳的重要原因之一。为了分析非稳定渗流对边坡稳定性的影响,首先推导了固、液两相孔隙介质的固结方程,考虑了土体渗流与变形的耦合作用。在此基础上结合有限元强度折减法求解边坡稳定安全系数,将渗流、变形及稳定分析采用一套统一的有限元方法。并通过算例分析了库水位骤降情况下,坡体的渗透系数、水位降落比对稳定安全系数的影响,计算结果表明,所提的理论和方法是有效可行的,为饱和-非饱和非稳定渗流作用下边坡稳定问题的分析提供了实用工具。

关键词：饱和-非饱和非稳定渗流非饱和土固结理论边坡稳定有限元强度折减法