加入收藏 | 設為首頁 |  聯系我們

新聞資訊

聯系我們

聯系人:李經理

電話:028-87777208

手機:13882135886

傳真:028-87807828

E-mail:[email protected]

QQ:353327656

地址:成都金牛高科技產業園興盛西路2號 廠址:四川成都新都區斑大路752號(SNS柔性防護網生產基地)

網址:www.tgbqrr.icu

more新聞詳情

邊坡治理 邊坡穩定性分析的有限元法簡介

發布者:四川仲達工程材料有限公司 日期:2012/5/21  點擊次:8098

  在邊坡治理與邊坡防護中,傳統方法的邊坡穩定分析采用極限平衡法,極限平衡法現今已發展到非常系統完整,甚至可以說是精致,這些的分析方法大家可以看陳祖煜教授著作《土質邊坡穩定分析—原理方法程序》。(四川仲達工程材料有限公司www.tgbqrr.icu,專業提供邊坡防護網,主動網,被動網,環形網,石籠網,格賓網,生態袋,公路纜索護欄,圍網,邊坡工程,堤防工程)

    極限平衡法對邊坡穩定作出了巨大的貢獻,但是該方法只能提供宏觀的穩定性,不能對邊坡的應力分布、變形大小作全面的分析,同時對于復雜的邊坡,如當邊坡由非均質和各向異性材料組成時,或邊坡是由開挖再回填形成的等等,極限平衡法就無能為力了,甚至得出錯誤的結論。

    很早以前就有用有限元法分析邊坡的穩定性,我看過一本70年代美國礦產局編寫的邊坡手冊,就簡略的論述了該方法,80年代國內也有工程采用有限元法,但當時大都采用彈性理論,對于高度非線性的巖土材料,當然不能完全反映出邊坡的真實情況。

    隨著計算機的高速發展,越來越多的工程采用有限元方法進行邊坡分析,與傳統的極限平衡法相比邊,坡穩定分析的有限元法的優點可總結如下(陳祖煜): 

    (1) 破壞面的形狀或位置不需要事先,假定破壞自然地發生在土的抗剪強度不能抵抗剪應力的地帶 

    (2) 由于有限元法引入變形協調的本構關系因此也不必引入假定條件保持了嚴密的理論體系 

    (3) 有限元解提供了應力變形的全部信息 

    采用有限元方法分析邊坡的大概有以下幾種: 

    (1) 按照彈塑性理論,對邊坡進行有限元分析,得出邊坡完整的應力應變變形成果,可以預測邊坡區域由彈性變為塑性的完整演進過程,為邊坡的治理、施工方法提供依據。現在很多程序可以進行此類分析。 

    (2) 首先采用傳統的極限平衡法,找出最小安全系數的滑移面,或者已知滑移面,然后進行有限元分析,將滑移面位置設置薄層單元或接觸單元,不斷降低薄層單元的力學參數,直至邊坡失去平衡,邊坡的安全系數就是強度指標(摩爾庫侖模型的凝聚力C和摩擦系數tanφ)降低的倍數。如《邊坡抗滑穩定安全系數的有限元迭代解法》(李同春 盧智靈 姚緯明 曹廣德 河海大學水利水電工程學院)一文就采用此方法。該方法需要預先定義滑移面位置,不能找出其他潛在滑移面,對已知滑移面的情況很適用,對一般邊坡并不適用。很多程序可以完成此類分析。 

    (3) 采用第一種方法分析后,然后按照傳統的極限平衡法,搜索滑移面,找出最小安全系數。該方法安全系數的定義與傳統方法相同,即為滑移面上的總抗剪強度(算術和)與總剪力的比值。這一方法源于傳統方法,該方法滑移面是人為規定的,有可能找不出其他潛在滑移面。加拿大Geo-slope軟件就是采用此方法,用Sigma/W進行有限元分析,用Slope/W進行邊坡穩定分析。 

    (4) 首先采用第一種方法對邊坡進行分析,然后折減所有區域的強度指標,直至失去平衡。安全系數就是強度指標降低的倍數。該方法無須預先定義滑移面,可自動顯示出滑移面位置,實際就是變形等值線。清華大學宋二祥教授《土工結構安全系數的有限元計算》一文對此有詳細的說明,其與荷蘭人合作開發的土工有限元程序PLAXIS程序專門有此功能,據說分析出的安全系數與Bishop 方法接近。 

    隨著計算技術和巖土理論研究的發展,相信有更多更好的邊坡穩定計算方法問世。

上一篇:邊坡防護新技術-柔性防護網棚洞

下一篇:傳統邊坡防護的幾種護坡工程案例

 

推薦鏈接
开心农场手机版