基于ABAQUS强度折减法边坡稳定性影响因素分析

有限元强度折减法在边坡稳定分析中得到广泛应用。以abaqus为平台,通过控制强度参数随场变量的变化实现土体强度参数折减,一次计算即可求得稳定系数。重点分析了场变量步距大小对边坡稳定系数的影响。结果表明:在进行强度折减时应当采用小步距的场变量拟合强度参数折减曲线。

贵州高速公路建设过程中形成了大量浅变质岩边坡。通过系统分析影响贵州浅变质岩边坡稳定性的主要因素,以工程实例进一步揭示浅变质岩边坡的变形破坏机理。分析表明,影响贵州浅变质岩边坡稳定性的主要因素包括地层岩性、岩体结构、地质构造等内部因素,以及水的作用、风化作用、人类工程活动等外部因素；持续降雨入渗导致边坡岩土体容重增加和抗剪强度降低是造成大量边坡失稳的主要因素之一。

以铁路路堤边坡为研究对象,对路堤边坡在降雨、加筋及边坡防护等不同影响因素下进行了数值模拟研究.结果表明:边坡在无加固措施时,边坡的稳定性随降雨深度的变化并不是线性关系,而是呈现先增大后减小的变化规律；路堤边坡浅层加筋能够对边坡的浅层滑移起到较好的抑制作用,但边坡浅层加筋是一种被动的防护方式,当边坡有主动防护发挥作用后,筋材的发挥系数会减弱；边坡在浅层加筋和边坡防护综合加固措施下,其稳定性得到较大提高,同时边坡防护能够阻止或抑制各种不利因素对路堤边坡引起的破坏,而且能增加边坡的稳定性.研究结果可为同类地区的工程建设及设计提供相应参考.

建立岩土边坡物理模型,选择强度折减法进行混合土边坡稳定性判别,对梯型边坡进行流变特性分析。结果表明,边坡抗剪强度参数随着黏聚力和内摩擦角呈现线性增长趋势,随着剪胀角增大呈现先增大后减小的趋势,随着弹性模量和泊松比增大基本保持不变,随着坡角增大呈现不断减小的趋势,为实际工程建设提供了理论指导。

通过有限单元强度折减法对土体强度c,值进行折减,得出降雨前后的黄土边坡安全系数及土坡破坏面形状,在此基础上进一步分析了降雨条件下土坡的破坏机理,为以后类似实际工程提供一定的科学依据。

考虑到实际工程边坡稳定位移监测的重要性,以及强度折减法稳定性分析方法在对强度参数折减的同时,未能兼顾到变形参数随强度折减变化的影响,基于变形参数弹性模量和泊松比折减原理,结合flac3d有限差分软件,对某在建高速公路边坡稳定性进行分析,建立不同折减系数下对应边坡位移关系。

边坡稳定性影响因素及评价方法

基于强度折减法,运用有限元分析软件adina建立非均质多级边坡计算模型并进行数值模拟。结合边坡各计算工况的安全系数和塑性区范围,分析了边坡级数、平台宽度以及单级坡率等因素对边坡稳定性的影响。结果表明:增加边坡级数、平台宽度或放缓坡率可有效提高边坡的稳定性;增加边坡级数和放缓下级边坡坡率,可将边坡整体破坏分解为局部破坏;边坡平台设在中下部对边坡稳定性更有利;若改变单个平台宽度或单级坡率,增加下部平台宽度和降低下级边坡坡率对提高边坡稳定性更显著。

强度折减法是边坡稳定性分析中重要的方法之一,在岩土工程领域应用广泛.为分析边坡土层性质对其稳定性影响,基于强度折减法采用有限元软件对不同土层条件下公路边坡稳定性进行研究.结果表明,随强度参数内摩擦角和黏聚力降低,边坡稳定性逐渐降低,且边坡稳定性对内摩擦角变化更为敏感.

阐述了有限元强度折减法的基本原理,利用强度折减法对尾矿坝进行了边坡稳定计算,同时通过简化毕肖普法和瑞典圆弧法对其结果进行了对比分析,证明基于有限元理论的强度折减法的计算结果是可信的,其安全系数值可以作为定量判断的依据。

为了评价某山坡露天矿边坡的稳定性,应用有限差分强度折减法,对该矿山人工边坡的稳定性进行了计算分析,并与传统的极限平衡法的计算结果进行了对比。结果表明,由于有限差分强度折减法克服了极限平衡法未能考虑材料本构关系的不足,因而更能实际的模拟边坡计算模型,更客观的分析边坡的稳定状态,求得的边坡安全系数更为合理。

将有限元强度折减法应用于边坡稳定分析中,探讨了该方法的基本原理、安全系数的定义、屈服准则和失稳判据等。采用强度折减法对某边坡进行稳定性分析,并与传统极限平衡法求得的安全系数进行对比。计算结果表明,采用塑性区贯通或特征点位移突变为失稳判据确定的安全系数与传统极限平衡法的计算结果很接近,表明有限元强度折减法能够满足工程应用。建议在有限元强度折减法中联合采用塑性区贯通和特征点位移突变作为边坡的失稳判据。

结合某公路边坡实例，运用大型有限元软件midas/gts建立边坡的平面应变二维模型，基于有限元强度折减法，对锚杆加固前后的边坡稳定性进行了研究，主要分析了锚杆加固前后边坡塑性破坏区以及安全系数的变化；同时着重讨论了锚固长度、锚杆间距、倾角等因素对边坡整体稳定性的影响，对影响边坡整体稳定性的因素进行了敏感性研究，分析了各因素与边坡安全系数之间的规律。

首先对利用有限差分强度折减法判断边坡失稳的准则进行了分析,以某拟建水电站坝头岩石高边坡变形体为实例,在现场勘察的基础上,利用flac3d数值模拟对该高边坡蓄水前后的稳定性进行了分析,并利用强度折减法求出安全系数。结果表明,实例高边坡在蓄水前后整体上处于稳定,另外验证了利用有限差分强度折减法可以定量地解决岩体边坡的稳定问题。

针对贵州省乌木铺岩质高边坡,采用有限元强度折减法进行抗滑稳定性分析。由于该坡体内岩体天然特性不均匀,存在各种节理与结构面,而其稳定性则主要由节理与结构面所控制。根据该高边坡高、陡、险等特点,建立高边坡的变形破坏分析模型,综合采用有限元强度折减法和极限平衡法对其潜在变形破坏模式、高边坡稳定性等进行详细研究,对比分析两者分析结果,合理评价该高边坡的整体稳定性,并在此基础上提出高边坡加固方案。

基于动态和整体强度折减法,运用ansys、flac3d构建模型,对西南某岩质边坡不同工况下的稳定性进行动态分析。结果表明,坡体易沿泥岩、砂岩层内节理裂隙产生滑坡等地质灾害;整体强度折减法得出的塑性区域过大,与实际情况不符,动态强度折减法得出的塑性区域与实际情况相符;坡体在自然条件下较为稳定,但在降雨条件下边坡安全系数小于极限值,有发生失稳的危险。

文章结合某路堑高边坡工程,采用有限元方法建立高边坡平面应变模型并且进行强度折减,系统研究了影响高边坡稳定性的因素并对高边坡进行了初步设计。结果表明:强度折减法可以通过分析节点水平位移从而分析边坡的稳定性。

由于有限元强度折减法十分贴近工程设计，在路堑边坡稳定分析中具有较强的应用前景。本文对s216线公路路堑高边坡采用强度折减法进行有限元数值模拟分析，为高边坡的加固方案提出了建议。

工程上常采用极限平衡法分析边坡的安全稳定性,但由于极限平衡法的局限性,使得计算结果只能反映边坡安全系数的大小,不能确定边坡在施工各个阶段的变形稳定情况,因此以永宁高速公路边坡为研究对象,通过plaxis有限元强度折减法对边坡施工过程中可能产生的变形、位移进行模拟分析,得到分步施工状况下,施工各阶段边坡的变形图以及整体的安全系数,并将结果与极限平衡法计算结果进行对比分析。结果表明:边坡的安全系数随着坡体的逐级开挖会不断降低,需及时进行支护加固,强度折减法所确定的边坡最终滑动面形状与极限平衡法计算结果较为一致,且安全系数差值仅为3%,从而也验证了强度折减法对于分步施工边坡安全稳定性分析的适用性与正确性。

工程上常采用极限平衡法分析边坡的安全稳定性,但由于极限平衡法的局限性,使得计算结果只能反映边坡安全系数的大小,不能确定边坡在施工各个阶段的变形稳定情况,因此以永宁高速公路边坡为研究对象,通过plaxis有限元强度折减法对边坡施工过程中可能产生的变形、位移进行模拟分析,得到分步施工状况下,施工各阶段边坡的变形图以及整体的安全系数,并将结果与极限平衡法计算结果进行对比分析.结果表明:边坡的安全系数随着坡体的逐级开挖会不断降低,需及时进行支护加固,强度折减法所确定的边坡最终滑动面形状与极限平衡法计算结果较为一致,且安全系数差值仅为3％,从而也验证了强度折减法对于分步施工边坡安全稳定性分析的适用性与正确性.

针对山西某高填土边坡稳定性进行分析,利用zsoil有限元软件,基于强度折减法对该场地高填土边坡4个典型剖面进行稳定性计算,并与传统极限平衡法计算结果进行对比分析。结果表明：有限元软件作为边坡稳定性分析的辅助工具,可有效提高边坡稳定性分析结果的可靠性,特别适用于难以确定滑裂面形状和位置的边坡,基于有限元的边坡稳定性计算结果与传统极限平衡法相差不大,两种方法得到的滑裂面的形状和位置基本吻合,利用该软件进行高填土边坡稳定性分析是可靠的.

基于abaqus软件在岩土分析计算中的应用,采用强度折减法讨论了忽略剪胀角的均质边坡和考虑软弱夹下卧层二种工况下某边坡的安全系数。结果表明:随着折减系数的不断增大并达到某一数值时,边坡内塑性应变自坡底向坡顶贯通,边坡达到极限状态,此时的折减系数即为安全系数;有限元强度折减法对边坡稳定性分析具有良好的适用性;采用强度折减法无须预先假设滑动面位置。