基于極限平衡的有限元邊坡穩(wěn)定分析
本文關(guān)鍵詞: 邊坡 穩(wěn)定性分析 安全系數(shù) 數(shù)值模擬 出處:《華北電力大學(xué)》2013年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:邊坡的穩(wěn)定性對(duì)人們的生產(chǎn)生活有著重要的意義。目前,邊坡穩(wěn)定分析的方法很多,主要包括極限平衡法、數(shù)值計(jì)算方法、工程地質(zhì)類比法、自然成因分析法、圖解法等一系列方法,各個(gè)方法都存在自身不同程度的優(yōu)缺點(diǎn)。其中有限元數(shù)值計(jì)算方法得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,本文著重研究了有限元強(qiáng)度折減法、有限元重度增加法和有限元極限平衡法在邊坡穩(wěn)定分析中的應(yīng)用情況。重點(diǎn)是討論有限元極限平衡法,并與其它兩種方法進(jìn)行了比較,本文的主要內(nèi)容和研究成果如下: (1)根據(jù)已有的彈性極限平衡法思想,提出了一種將彈性極限平衡方法和Ansys軟件相結(jié)合的邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算方法,通過(guò)事先假定滑動(dòng)面y,然后通過(guò)Ansys進(jìn)行彈性分析,從而得到假定滑動(dòng)面上的任意一點(diǎn)的σx,σy,τxy,然后求出相應(yīng)的安全系數(shù)。通過(guò)不斷調(diào)整滑動(dòng)面y的位置,從而找到該邊坡的安全系數(shù); (2)通過(guò)算例,分別采用了有限元彈性極限平衡法、強(qiáng)度折減法、重度增加法對(duì)某均質(zhì)邊坡進(jìn)行分析,并就其結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得出有限元極限平衡法的可行性; (3)改變邊坡的計(jì)算參數(shù)彈性模量E,泊松比μ,粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ、坡角α大小等,采用上述三種方法進(jìn)行分析對(duì)比,得出,彈性模量E,泊松比μ對(duì)分析精度影響較小。粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ對(duì)計(jì)算精度影響較大。
[Abstract]:At present, there are many methods of slope stability analysis, including limit equilibrium method, numerical calculation method, engineering geological analogy method, natural cause analysis method. Graphic method and other methods, each method has its own advantages and disadvantages of varying degrees, among which the finite element numerical method has been more and more widely used, this paper focuses on the study of the finite element strength reduction method. The application of the finite element method (FEA) and the finite element limit equilibrium method (FEA) in slope stability analysis is presented. The emphasis is on the finite element limit equilibrium method, which is compared with the other two methods. The main contents and research results of this paper are as follows: 1) according to the existing idea of elastic limit equilibrium method, a slope stability analysis and calculation method combining elastic limit equilibrium method and Ansys software is proposed, and the sliding surface y is assumed in advance. Then the elastic analysis is carried out by Ansys, and then the 蟽 x, 蟽 y, 蟿 xyof any point on the sliding surface is obtained, and the corresponding safety factor is obtained, and the position of the sliding surface y is continuously adjusted. Thus, the safety factor of the slope can be found. 2) the finite element elastic limit equilibrium method, the strength reduction method and the severe increase method are used to analyze a homogeneous slope, and the results are compared and analyzed. The feasibility of finite element limit equilibrium method is obtained. The elastic modulus E, Poisson's ratio 渭, cohesive force c, internal friction angle 蠁, slope angle 偽 and so on are changed. The above three methods are used to analyze and compare, and the elastic modulus E is obtained. Poisson's ratio 渭 has little effect on the accuracy of the analysis, and cohesion C and internal friction angle 蠁 have great influence on the calculation accuracy.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TU43
【參考文獻(xiàn)】
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4 黃昌乾,丁恩保;邊坡工程常用穩(wěn)定性分析方法[J];水電站設(shè)計(jì);1999年01期
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8 鄭宏,李春光,李焯芬,葛修潤(rùn);求解安全系數(shù)的有限元法[J];巖土工程學(xué)報(bào);2002年05期
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,本文編號(hào):1461910
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