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《宁夏大学》 2004年
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边坡稳定性弹塑性大变形有限元分析

杨有贞  
【摘要】:边坡的稳定性问题一直是土木工程中的一个重要的问题,它已变成同地震和火山并列的全球性三大地质灾害(源)之一,也就是广为人知的滑坡、泥石流。这种破坏,轻者引起边坡的破坏,重者摧毁边坡下的构筑物,引起重大的经济损失,甚至造成人员伤亡。因此探寻一种能够较准确地分析边坡的稳定性、减少滑坡灾害发生的方法是一件十分有益的事情。 几何非线性有限元方法能够较准确地模拟岩土体实际地质状况,并能考虑岩土体的非线性本构关系,可以比较真实地反映边坡的实际变形和应力分布规律。本文在应用有限元方法分析边坡的稳定性时,着重引入计算大变形问题的更新的拉格朗日方法,并进一步建立了弹塑性大变形有限元分析方程式。 评价边坡的稳定性时,一般来说要给出一个安全系数。建立在刚体极限平衡基础上的各种方法由于其工作状态是虚拟的,因而无法分析边坡破坏的过程。采用逐步降低抗剪强度法,即在非线性有限元计算过程中逐步降低材料的抗剪强度,可以模拟材料由强减弱的过程的边坡稳定性态,继而由边坡在极限平衡时的参数确定边坡的安全系数。本文论述了此方法的原理,并应用弹塑性大变形有限元方法、选用Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则对边坡进行模拟,同时对边坡在天然情况下的位移场,应力场,稳定塑性区的发展进行了分析,将计算结果与弹塑性小变形有限元法、极限平衡法及滑移线场理论进行了比较。 最后,本文运用快速拉格朗日法进一步研究边坡的稳定性问题。从计算结果中可以看到,运用快速拉格朗曰法计算得出的安全系数与运用弹塑性大变形有限元法计算得出的安全系数误差相对较小且相接近。这其一主要源于快速拉格朗日法本身的一些独特优势,使其分析结果更具有可信度;其二是由于在弹塑性大变形有限元方法中,因同时考虑了岩土体的材料非线性和几何非线性,所以在分析边坡失稳破坏的过程中,使得结果更趋合理。
【学位授予单位】:宁夏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P642.2

【引证文献】
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1 李荣伟;侯恩科;;边坡稳定性评价方法研究现状与发展趋势[J];西部探矿工程;2007年03期
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【参考文献】
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【共引文献】
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4 燕红丽;杨永千;;河南省义马—渑池地区奥陶—寒武系地层富水成因浅析[A];河南地球科学通报2011年卷(下册)[C];2011年
5 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
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7 章仕灵;邵顺安;陈海兵;李先章;邓涛;;闽南风化凝灰熔岩强度特性的试验研究[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间建设第2届学术研讨会交流报告[C];2011年
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10 谢素明;李晓峰;兆文忠;李娅娜;;CAE建模与工程验证[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
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1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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5 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
6 朱剑锋;考虑扰动影响的土体性状研究[D];浙江大学;2011年
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5 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
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8 胡志超;箱型钢筋混凝土倒虹吸非线性有限元分析[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
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2 李辉;曾月进;胡兴福;朱万林;曾明顺;;土体卸荷回弹变形的试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年03期
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 通讯员 王崇燕;科技金钥匙解开难题[N];中国铁道建筑报;2006年
5 张意轩周小苑;中国社科院发布经济蓝皮书[N];人民日报海外版;2007年
6 通讯员 袁蓉生李连明 李国松;宜万铁路堡镇隧道左线出口主体工程完工[N];人民铁道;2008年
7 周晓丹;宜万铁路首座万米隧道胜利贯通[N];人民铁道;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 王倩;基于强度折减的坝坡稳定性分析方法的研究[D];大连理工大学;2006年
3 叶华静;土石坝的有限元静力稳定分析[D];大连理工大学;2006年
4 何盛;含贯通结构面的岩质边坡稳定分析[D];中南大学;2008年
5 林兴超;基于强度折减的边坡稳定性分析方法研究[D];中国地质大学(北京);2009年
6 王军;高陡岩土边坡有限元分析及综合治理[D];中南大学;2005年
7 杨正权;加筋土挡墙的稳定性分析研究[D];大连理工大学;2006年
8 王淼;土钉支护在边坡工程中的应用及稳定性的有限元分析[D];吉林大学;2008年
9 邹维勇;玉蒙线膨胀土路基填筑及现场测试[D];西南交通大学;2008年
10 张洪涛;不同本构模型下边破稳定性的有限元分析及其失稳判据的研究[D];北京交通大学;2009年
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