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基于有限元强度折减法对岩质边坡稳定性的研究
| 论文题名： | 基于有限元强度折减法对岩质边坡稳定性的研究 |
| 关键词： | 稳定性;岩质边坡;有限元强度折减法;失稳判据 |
| 摘要： | 边坡稳定性是工程地质最为关注的问题之一。直到目前，边坡稳定性分析的方法颇多，主要是采用极限平衡法和数值计算分析方法等。本文引入强度折减法，结合有限元数值计算方法来分析边坡的稳定性。采用有限元强度折减法分析边坡稳定性，它的几何形状和材料性质不受限制，也不必事先假定边坡破坏面的形状和位置等，能够直接得到边坡的安全系数及最危险滑动面，且能模拟边坡破坏的全过程。 以四类岩质边坡为研究对象，基于ANSYS软件，结合有限元强度折减理论，对岩质边坡稳定性分析进行了一系列研究。主要内容如下: (1)首先，对边坡稳定性分析的方法进行详细总结，包括极限平衡法、数值分析法和其它方法等。着重介绍了在边坡稳定性分析中有限元强度折减法的研究现状。 (2)主要介绍ANSYS软件有限元理论，并对模型参数的确定及强度折减数值实施过程作了详细描述。 (3)岩质边坡的破坏形式主要包括松动、蠕动、崩塌落石和滑坡等，提出以位移突变性、迭代步数突变、塑性区贯通为失稳判据分析边坡稳定性。以四种典型岩坡算例进行分析，结合三种失稳判据分析岩坡稳定性，得到边坡的安全系数及破坏滑动面。通过D-P1(Drucker-Prager)外角点外接圆屈服准则与极限平衡法求得的安全系比较，发现两者误差较大，均大于15％;而与D-P3(Drucker-Prager)等面积圆屈服准则求得的安全系数比较，两者的误差较小，在1％～5％之间。证明D-P3等面积圆屈服准则能更好地分析这几类岩质边坡稳定性。 (4)结合本文研究成果，针对铜黄高速公路（安徽铜陵市到黄山市）汤屯段某岩质边坡工程实例的开挖，进行了边坡稳定性分析，验证了有限元强度折减法的优越性，并能更好的指导实际工程。 |
| 作者： | 尧红 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 曲志明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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