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《中南林业科技大学》 2007年
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边坡稳定性极限平衡法和有限元法综合分析

刘子振  
【摘要】:当前,我国的基础工程建设发展迅猛,自然边坡、人工高陡边坡失稳等边坡灾害对工程建设提出了极大的挑战。纵观国内外高陡边坡状况,边坡破坏造成的后果非常严重,许多高陡边坡问题严重危害了工程安全,甚至造成国家和人民生命财产的巨大损失。为了减少和防止边坡事故发生,边坡稳定性分析的研究工作势在必行。 本文系统地总结了国内外边坡稳定分析的理论与评价方法,深入分析了边坡失稳破坏机理及稳定影响因素,将传统极限平衡条分法和有限元法综合应于边坡稳定性分析中。全文的主要研究内容和成果如下: (1)探讨了高陡边坡失稳模式,概括了边坡稳定性分析领域各种评价方法,并将各方法进行了对比分析。 (2)在极限平衡理论基础上,对垂直条分法作了改进,采用合理的假定,使之更适应实际的边坡稳定分析。 (3)揭示了岩土的本构关系、边坡的内部应力应变模式,采用有限元法对边坡稳定性进行计算。 (4)综合极限平衡条分法和有限元法各自优点,取长补短,建立了边坡稳定性综合法评价体系,将边坡的应力应变和安全系数合理结合到一起。 (5)采用土体弹塑性本构关系,运用有限元分析软件ANSYS,在边坡稳定性分析中实现了综合法评价边坡安全系数。通过算例作了详细分析,并进行了各参数的精度影响分析。同时利用了基于有限差分理论的FLAC程序作了对比分析,结果表明本文方法是可行的。
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