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原文传递类土质路堑边坡失稳判据的研究

论文题名：	类土质路堑边坡失稳判据的研究
关键词：	类土质路堑;路堑边坡工程;边坡失稳判据;极限平衡法;有限元分析;强度折减法;变形失稳
摘要：	类土质边坡是当前路堑边坡工程领域的一个主要和重要的边坡工程类型，其工程特性与公知的土质边坡或岩质边坡具有明显区别，故其变形失稳是工程技术人员最难把握的。为了解决在公路建设中遭遇的大量类土质路堑边坡的稳定性分析评价等问题，利用ANSYS有限元分析软件，结合有限元的强度折减理论，对类土质路堑边坡的失稳判据展开了研究。研究内容涉及了边坡的类型，变形破坏方式，变形破坏发展规律和特征，联系工程实例，针对两种常见的边坡破坏方式，探讨基于迭代收敛判据、突变性判据和塑性区贯通判据等三种不同的失稳判据下边坡安全系数失稳判据和变形失稳判据的确定问题，及其影响因素等。获得的主要成果及结论如下： (1)得出了类土质路堑边坡破坏方式的各异性，不同类型的边坡滑裂面剪出口位置具有不同的特征； (2)提出了两种不同屈服准则之间的转换关系式，结合两个工程实例，比较了与最常用的三个屈服准则的计算结果，并与极限平衡法相对比，结果表明采用平面应变条件下和非关联流动法则(ψ=0)下的等面积圆D-P准则作为分析类土质路堑边坡的屈服准则最为合适。 (3)就边坡常用的三类判据(计算的收敛性、塑性区的贯通和特征部位位移的突变性)展开了讨论，提出以边坡的最大水平位移或最大塑性应变的突变值为主要判据，辅以计算收敛性判据和塑性区贯通判据进行分析，有较好的精确度，并得出了实例中的安全系数失稳判据和变形失稳判据。 (4)分析了影响此类边坡失稳判据的几个因素，得出：计算范围并不是越大越好，应该根据所研究的具体问题具体分析；网格应疏密得当，对可能滑动范围进行局部加密可提高计算时间与精度；粘聚力及内摩擦角对边坡的稳定性影响最大，边坡的安全系数随着粘聚力(或内摩擦角)的减小而减小，而边坡的临界位移值随着粘聚力(或内摩擦角)的增大而减小；弹性模量和泊松比对安全系数的影响可以忽略不计，条件是岩土体弹性模量值不能过小，若很小，很有可能导致部分土体变形过大而使有限元计算不收敛，最终对安全系数产生很大影响；弹性模量对边坡体的变形却有很大的影响；计算中考虑剪涨角的影响可使计算结果更符合实际。并通过二次曲线拟合得出了影响因素与失稳判据值的关系式。
作者：	高翀
专业：	道路与铁道工程
导师：	唐树名
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文