發(fā)布時間：2017-04-30 15:07

  本文關(guān)鍵詞：改進的最小勢能邊坡穩(wěn)定性分析方法及程序開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國自然地理環(huán)境及工程中存在大量的邊坡,邊坡一旦發(fā)生失穩(wěn)、滑塌等災害,就會造成重大人員傷亡、巨額經(jīng)濟損失和工程建設受阻等事件,因此開展邊坡穩(wěn)定性的研究具有重要的理論和實踐意義。論文結(jié)合國家自然科學基金項目(NO.51304084)以及江西省自然科學基金(NO.20151BAB206026),針對任意形狀滑面的邊坡,考慮了剪切勢能對邊坡穩(wěn)定性的影響,提出了改進的最小勢能邊坡穩(wěn)定性分析方法的研究,主要的研究內(nèi)容及成果如下:(1)針對任意形狀滑裂面的二維邊坡,考慮了滑面上儲存的剪切勢能建立計算模型,通過滑體上的作用力沿著虛位移方向上的靜力平衡關(guān)系求解提供剪切勢能的剪應力,進而得到系統(tǒng)總勢能函數(shù)�；谧钚菽茉砬蟮没w虛位移,通過力與位移的關(guān)系求得相應的抗滑力與下滑力,進而得到安全系數(shù),改進了最小勢能二維邊坡穩(wěn)定性分析方法。(2)在最小勢能二維邊坡穩(wěn)定性分析方法的基礎上進行擴展,建立三維計算模型。針對任意形狀破壞面的邊坡,考慮了滑面上的剪切勢能,通過滑體虛位移方向上力的靜力平衡關(guān)系求解提供剪切勢能的剪應力,提出了一種簡便且合理的剪切勢能計算方式,改進了邊坡三維最小勢能穩(wěn)定性分析方法。(3)運用改進的最小勢能穩(wěn)定性分析方法求解經(jīng)典算例的安全系數(shù),并其它分析方法的結(jié)果進行對比。結(jié)果表明:文中計算方法得到的結(jié)果與其它方法得到的安全系數(shù)較為接近,表明文中的計算方法是合理且可行的;滑面上儲存的剪切勢能對邊坡的安全系數(shù)的計算結(jié)果會產(chǎn)生影響,且考慮了剪切勢能的計算結(jié)果與其它分析方法的結(jié)果更為接近。(4)為進一步驗證文中改進的三維邊坡最小勢能穩(wěn)定性分析方法的合理性與適用性,設計了4個不同尺寸的邊坡模型開展室內(nèi)模型試驗,通過堆載得到臨界滑裂面,并借助MATLAB軟件平臺獲取臨界滑面方程,進而運用文中的計算方法求解安全系數(shù),并將得到的安全系數(shù)與1作比較。(5)基于以上提出的改進的最小勢能邊坡穩(wěn)定性分析方法,運用MATLAB軟件進行了GUI界面模塊設計,并且將計算模塊與界GUI面模塊進行封裝,完成了改進的最小勢能邊坡穩(wěn)定性分析方法程序的開發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：最小勢能法 剪切勢能 剪應力 安全系數(shù)
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU43
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究的背景與意義9-10
• 1.2 邊坡穩(wěn)定性分析的研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 極限平衡法10-13
• 1.2.2 有限元法13-14
• 1.2.3 矢量和法14
• 1.2.4 最小勢能法14-15
• 1.3 本文的研究內(nèi)容15-16
• 1.4 技術(shù)路線16-17
• 第二章 改進的最小勢能法二維邊坡穩(wěn)定性分析17-33
• 2.1 引言17-18
• 2.2 滑體勢能函數(shù)的構(gòu)建18-21
• 2.2.1 彈性勢能函數(shù)的構(gòu)建18-19
• 2.2.2 剪切勢能函數(shù)的構(gòu)建19-21
• 2.2.3 總勢能函數(shù)的構(gòu)建與虛位移的確定21
• 2.3 安全系數(shù)的確定21-23
• 2.3.1 抗滑力的求解22
• 2.3.2 下滑力的求解22
• 2.3.3 安全系數(shù)的計算22-23
• 2.4 多地層二維邊坡分析方法23-26
• 2.4.1 基本假定23-24
• 2.4.2 勢能函數(shù)的構(gòu)建24-25
• 2.4.3 安全系數(shù)的求解25-26
• 2.5 算例驗證26-31
• 2.5.1 算例127-29
• 2.5.2 算例229-30
• 2.5.3 算例330-31
• 2.6 本章小結(jié)31-33
• 第三章 改進的最小勢能法三維邊坡穩(wěn)定性分析33-52
• 3.1 引言33-34
• 3.2 滑體勢能函數(shù)的建立34-38
• 3.2.1 彈性勢能35
• 3.2.2 剪切勢能與總勢能35-38
• 3.3 滑體虛位移的求解38-40
• 3.4 安全系數(shù)的求解40-42
• 3.4.1 建立剪應力方向向量計算模型40-41
• 3.4.2 抗滑力的計算41-42
• 3.4.3 下滑力的計算42
• 3.4.4 安全系數(shù)的計算42
• 3.5 多地層邊坡的穩(wěn)定性分析方法42-46
• 3.5.1 計算模型43
• 3.5.2 總體勢能函數(shù)的建立43-45
• 3.5.3 安全系數(shù)的求解45-46
• 3.6 算例對比驗證46-50
• 3.6.1 算例146-49
• 3.6.2 算例249
• 3.6.3 算例349-50
• 3.7本章小結(jié)50-52
• 第四章 邊坡模型試驗52-63
• 4.1 引言52-53
• 4.2 試驗器材與方案53-54
• 4.2.1 試驗器材53
• 4.2.2 試驗方案53-54
• 4.3 試驗過程54-59
• 4.4 試驗結(jié)果分析59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 邊坡穩(wěn)定性分析程序的開發(fā)63-75
• 5.1 引言63-65
• 5.2 程序開發(fā)65-70
• 5.2.1 界面設計65-67
• 5.2.2 程序設計67-70
• 5.2.3 程序封裝70
• 5.3 程序的執(zhí)行70-74
• 5.3.1 二維邊坡71-72
• 5.3.2 三維邊坡72-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 結(jié)論與建議75-77
• 6.1 主要結(jié)論75
• 6.2 建議75-77
• 參考文獻77-81
• 致謝81-82
• 攻讀學位期間的研究成果82-83

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王巖,岳建平,周保興,葛世超;工程控制網(wǎng)點位穩(wěn)定性分析方法的研究[J];測繪通報;2004年08期

2 李晶巖;付麗;;邊坡穩(wěn)定性分析方法[J];山西建筑;2011年04期

3 李剛;;邊坡穩(wěn)定性分析方法簡介及研究進展[J];科技風;2011年05期

4 宋麗娟;黃志全;馬麗娜;;邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述與展望[J];山西建筑;2009年04期

5 楊軍;;邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述[J];山西建筑;2009年04期

6 熊

本文編號：337070