本文關(guān)鍵詞：基于Hoek-Brown準則的強度折減法研究及程序?qū)崿F(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：有限元強度折減法是巖土體穩(wěn)定分析的重要方法之一,基于線性Mohr-Coulomb準則的強度折減法已較為成熟,但基于非線性強度準則(如Hoek-Brown準則,非線性Mohr-Coulomb準則)的強度折減法還在發(fā)展和完善過程中。本文以Hoek-Brown準則和非線性Mohr-Coulomb準則作為研究對象,并對可能適用于各種非線性強度準則的廣義強折減法進行初步探討,具體研究工作為：(1)對線性Mohr-Coulomb準則在正應力6-剪應力τ空間,p-q空間以及主應力空間內(nèi)的表達形式,應力不變量表達形式以及基于Mohr-Coulomb準則的基本彈塑性理論公式進行歸納和總結(jié)。(2)對Hoek-Brown準則和非線性Mohr-Coulomb準則在正應力6-剪應力τ空間及其主應力空間內(nèi)的表達形式進行歸納。(3)選取三個經(jīng)典的土質(zhì)邊坡算例,采用基于線性Mohr-Coulomb準則的常規(guī)強度折減法對其進行穩(wěn)定性計算,通過與不同的穩(wěn)定性分析方對比法驗證所編制程序計算的準確性。本課題研究所取得的成果歸納如下：(1)推導出Hoek-Brown準則和非線性Mohr-Coulomb準則在p-q空間的應力不變量表達形式以及基于上述兩個準則的基本彈塑性理論公式。對現(xiàn)有Hoek-Brown準則強度折減方法進行綜述。(2)基于Python的Matplotlib程序庫開發(fā)Geomaterial model visualizer(版本1.0)可視化界面,通過該界面,可以全方位觀察Hoek-Brown等強度準則或屈服函數(shù)在主應力空間內(nèi)的形態(tài)。該界面可用于巖土體強度準則的教學和科研。(3)基于Kumar等提出的Hoek-Brown準則在正應力a-剪應力t空間內(nèi)的表達式,推導出一種基于Hoek-Brown準則的強度折減法,這里稱之為σci和mb等比折減方法。(4)通過有限元編程實現(xiàn)σci和mb等比折減方法：作為驗證方案,與中南大學林杭提出的mb和s折減法進行對比。對兩個均質(zhì)邊坡算例和一個非均質(zhì)邊坡算例進行計算,數(shù)值結(jié)果表明本文提出的折減方法原理清晰,易于理解,并且能夠快速有效地獲得巖土體的安全系數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：強度折減法 Hoek-Brown準則 數(shù)值模擬 有限元方法
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU43
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1. 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 基于Mohr-Coulomb準則的強度折減法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 基于Hoek-Brown以及其他準則的強度折減法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 研究內(nèi)容與方法15-17
• 2. 巖土體強度準則及強度折減法基礎理論研究17-41
• 2.1 線性MOHR-COULOMB準則基本理論17-24
• 2.1.1 線性Mohr-Coulomb準則基本理論的形成17-18
• 2.1.2 線性Mohr-Coulomb準則表達形式及彈塑性基本理論18-22
• 2.1.3 基于線性Mohr-Coulomb準則的強度折減法理論22-24
• 2.2 非線性MOHR-COULOMB準則基本理論24-28
• 2.2.1 非線性Mohr-Coulomb準則的基本表達形式24-25
• 2.2.2 基于非線性Mohr-Coulomb準則的彈塑性基本理論25-27
• 2.2.3 非線性Mohr-Coulomb準則的有限元強度折減方法27-28
• 2.3 HOEK-BROWN準則基本理論28-35
• 2.3.1 Hoek-Brown準則的發(fā)展過程28-30
• 2.3.2 Hoek-Brown準則的基本表達形式30-31
• 2.3.3 基于Hoek-Brown準則的彈塑性基本理論31-32
• 2.3.4 基于Hoek-Brown準則的強度折減法32-35
• 2.4 GEOMATERIAL MODEL VISUALIZER(版本v1.0)可視化程序35-38
• 2.5 本章小結(jié)38-41
• 3. MOHR-COULOMB有限元強度折減法計算41-55
• 3.1 有限元強度折減法計算說明41-46
• 3.1.1 有限元強度折減法計算流程41-42
• 3.1.2 對比方法說明42-45
• 3.1.3 計算效率說明45
• 3.1.4 計算程序及結(jié)果顯示說明45-46
• 3.2 基于線性MOHR-COULOMB準則的強度折減法計算46-53
• 3.2.1 均質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析46-49
• 3.2.2 帶有軟弱夾層邊坡穩(wěn)定分析49-51
• 3.2.3 浸水邊坡穩(wěn)定分析51-53
• 3.3 本章小結(jié)53-55
• 4. 基于HOEK-BROWN準則的強度折減法及程序?qū)崿F(xiàn)55-73
• 4.1 HOEK-BROWN準則強度折減法的理論推導55-58
• 4.1.1 Hoek-Brown準則的剪應力t-正應力6表達形式55-57
• 4.1.2 基于Hoek-Brown準則的強度折減法57-58
• 4.2 基于HOEK-BROWN準則強度折減法的程序?qū)崿F(xiàn)58-61
• 4.2.1 Hoek-Brown準則強度折減法程序?qū)崿F(xiàn)說明58-59
• 4.2.2 程序?qū)崿F(xiàn)及驗證59-61
• 4.3 基于HOEK-BROWN準則強度折減法的計算61-70
• 4.3.1 計算說明61
• 4.3.2 均質(zhì)巖石邊坡61-67
• 4.3.3 非均質(zhì)巖石邊坡67-70
• 4.4 本章小結(jié)70-73
• 5. 總結(jié)與展望73-77
• 5.1 總結(jié)73-75
• 5.1.1 主要工作73-74
• 5.1.2 主要發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新點74-75
• 5.2 展望75-77
• 參考文獻77-83
• 附錄A83-87
• 附錄B87-89
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果89-93
• 學位論文數(shù)據(jù)集93

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