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基于强度折减的坝坡稳定性分析方法的研究

王倩  
【摘要】:本文采用有限元法,通过逐步折减土体的抗剪强度,分析坝坡土体的应力变形变化,判断坝坡稳定状态,实现对坝坡稳定性评价。有限元法分析坝体应力变形,采用能够反映土体拉压不等性质的修正德鲁克-普拉格弹塑性模型,通过对强度折减过程中坝坡应力位移变化,发现坝坡坡体位移存在陡增现象,据此提出了坝坡破坏的综合位移标准。并研究了综合位移标准的取值问题,为强度折减技术分析土坡稳定性的工程应用提供了前提。综合位移标准为矢量标准,把角度和位移同时引入判据,使土坡破坏标准更加合理化,且简单直观。 文中以一均质土坡为例,采用修正德鲁克-普拉格屈服弹塑性本构模型,运用综合位移标准评判土坡的临界破坏状态,得出安全系数。与传统极限平衡法的计算结果进行对比,发现得到的安全系数非常接近。说明综合位移标准对有限元强度折减技术分析土坡稳定性是合适且有效的。文中分析了土体参数对评价土坡稳定性的影响,发现除屈服准则、粘聚力和内摩擦角外,土体的剪胀角和网格划分密度对强度折减技术分析土坡稳定性也有影响。 最后,采用有限元强度折减技术分析了糯扎渡心墙堆石坝及长河坝心墙堆石坝上下游坝坡的抗震稳定性。


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