本文關(guān)鍵詞：基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法研究及程序?qū)崿F(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：有限元強(qiáng)度折減法是巖土體穩(wěn)定分析的重要方法之一,基于線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法已較為成熟,但基于非線性強(qiáng)度準(zhǔn)則(如Hoek-Brown準(zhǔn)則,非線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則)的強(qiáng)度折減法還在發(fā)展和完善過程中。本文以Hoek-Brown準(zhǔn)則和非線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則作為研究對(duì)象,并對(duì)可能適用于各種非線性強(qiáng)度準(zhǔn)則的廣義強(qiáng)折減法進(jìn)行初步探討,具體研究工作為：(1)對(duì)線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則在正應(yīng)力6-剪應(yīng)力τ空間,p-q空間以及主應(yīng)力空間內(nèi)的表達(dá)形式,應(yīng)力不變量表達(dá)形式以及基于Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的基本彈塑性理論公式進(jìn)行歸納和總結(jié)。(2)對(duì)Hoek-Brown準(zhǔn)則和非線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則在正應(yīng)力6-剪應(yīng)力τ空間及其主應(yīng)力空間內(nèi)的表達(dá)形式進(jìn)行歸納。(3)選取三個(gè)經(jīng)典的土質(zhì)邊坡算例,采用基于線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的常規(guī)強(qiáng)度折減法對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,通過與不同的穩(wěn)定性分析方對(duì)比法驗(yàn)證所編制程序計(jì)算的準(zhǔn)確性。本課題研究所取得的成果歸納如下：(1)推導(dǎo)出Hoek-Brown準(zhǔn)則和非線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則在p-q空間的應(yīng)力不變量表達(dá)形式以及基于上述兩個(gè)準(zhǔn)則的基本彈塑性理論公式。對(duì)現(xiàn)有Hoek-Brown準(zhǔn)則強(qiáng)度折減方法進(jìn)行綜述。(2)基于Python的Matplotlib程序庫開發(fā)Geomaterial model visualizer(版本1.0)可視化界面,通過該界面,可以全方位觀察Hoek-Brown等強(qiáng)度準(zhǔn)則或屈服函數(shù)在主應(yīng)力空間內(nèi)的形態(tài)。該界面可用于巖土體強(qiáng)度準(zhǔn)則的教學(xué)和科研。(3)基于Kumar等提出的Hoek-Brown準(zhǔn)則在正應(yīng)力a-剪應(yīng)力t空間內(nèi)的表達(dá)式,推導(dǎo)出一種基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法,這里稱之為σci和mb等比折減方法。(4)通過有限元編程實(shí)現(xiàn)σci和mb等比折減方法：作為驗(yàn)證方案,與中南大學(xué)林杭提出的mb和s折減法進(jìn)行對(duì)比。對(duì)兩個(gè)均質(zhì)邊坡算例和一個(gè)非均質(zhì)邊坡算例進(jìn)行計(jì)算,數(shù)值結(jié)果表明本文提出的折減方法原理清晰,易于理解,并且能夠快速有效地獲得巖土體的安全系數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：強(qiáng)度折減法 Hoek-Brown準(zhǔn)則 數(shù)值模擬 有限元方法
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU43
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1. 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 基于Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 基于Hoek-Brown以及其他準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與方法15-17
• 2. 巖土體強(qiáng)度準(zhǔn)則及強(qiáng)度折減法基礎(chǔ)理論研究17-41
• 2.1 線性MOHR-COULOMB準(zhǔn)則基本理論17-24
• 2.1.1 線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則基本理論的形成17-18
• 2.1.2 線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則表達(dá)形式及彈塑性基本理論18-22
• 2.1.3 基于線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法理論22-24
• 2.2 非線性MOHR-COULOMB準(zhǔn)則基本理論24-28
• 2.2.1 非線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的基本表達(dá)形式24-25
• 2.2.2 基于非線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的彈塑性基本理論25-27
• 2.2.3 非線性Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的有限元強(qiáng)度折減方法27-28
• 2.3 HOEK-BROWN準(zhǔn)則基本理論28-35
• 2.3.1 Hoek-Brown準(zhǔn)則的發(fā)展過程28-30
• 2.3.2 Hoek-Brown準(zhǔn)則的基本表達(dá)形式30-31
• 2.3.3 基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的彈塑性基本理論31-32
• 2.3.4 基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法32-35
• 2.4 GEOMATERIAL MODEL VISUALIZER(版本v1.0)可視化程序35-38
• 2.5 本章小結(jié)38-41
• 3. MOHR-COULOMB有限元強(qiáng)度折減法計(jì)算41-55
• 3.1 有限元強(qiáng)度折減法計(jì)算說明41-46
• 3.1.1 有限元強(qiáng)度折減法計(jì)算流程41-42
• 3.1.2 對(duì)比方法說明42-45
• 3.1.3 計(jì)算效率說明45
• 3.1.4 計(jì)算程序及結(jié)果顯示說明45-46
• 3.2 基于線性MOHR-COULOMB準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法計(jì)算46-53
• 3.2.1 均質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析46-49
• 3.2.2 帶有軟弱夾層邊坡穩(wěn)定分析49-51
• 3.2.3 浸水邊坡穩(wěn)定分析51-53
• 3.3 本章小結(jié)53-55
• 4. 基于HOEK-BROWN準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法及程序?qū)崿F(xiàn)55-73
• 4.1 HOEK-BROWN準(zhǔn)則強(qiáng)度折減法的理論推導(dǎo)55-58
• 4.1.1 Hoek-Brown準(zhǔn)則的剪應(yīng)力t-正應(yīng)力6表達(dá)形式55-57
• 4.1.2 基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減法57-58
• 4.2 基于HOEK-BROWN準(zhǔn)則強(qiáng)度折減法的程序?qū)崿F(xiàn)58-61
• 4.2.1 Hoek-Brown準(zhǔn)則強(qiáng)度折減法程序?qū)崿F(xiàn)說明58-59
• 4.2.2 程序?qū)崿F(xiàn)及驗(yàn)證59-61
• 4.3 基于HOEK-BROWN準(zhǔn)則強(qiáng)度折減法的計(jì)算61-70
• 4.3.1 計(jì)算說明61
• 4.3.2 均質(zhì)巖石邊坡61-67
• 4.3.3 非均質(zhì)巖石邊坡67-70
• 4.4 本章小結(jié)70-73
• 5. 總結(jié)與展望73-77
• 5.1 總結(jié)73-75
• 5.1.1 主要工作73-74
• 5.1.2 主要發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)74-75
• 5.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 附錄A83-87
• 附錄B87-89
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果89-93
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集93

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