應變軟化土坡的穩(wěn)定性分析
本文關鍵詞:應變軟化土坡的穩(wěn)定性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:大多數(shù)巖土材料普遍存在應變軟化現(xiàn)象,若計算過程中忽略土的應變軟化性質(zhì),則會高估土坡的穩(wěn)定性,可能導致土坡偏于危險。為此,本文利用考慮應變軟化的極限平衡法和有限元強度折減法評價應變軟化土坡的穩(wěn)定性,以勐堆鄉(xiāng)集鎮(zhèn)區(qū)域的H8邊坡為算例進行分析。本文的主要研究內(nèi)容和成果包括以下幾個方面:1、本文詳細闡述了常用極限平衡法的計算過程及其適用范圍。利用不平衡推力法和Spencer法對萍鄉(xiāng)中學的同一邊坡進行穩(wěn)定性分析,對比這兩種方法的計算結果可知,基于Spencer法計算得到的安全系數(shù)會更可靠。2、介紹了考慮應變軟化的極限平衡法,分別是基于瑞典條分法的Law法和Bishop法。利用這兩種方法分別對勐堆鄉(xiāng)集鎮(zhèn)區(qū)域的H8邊坡進行穩(wěn)定性分析,計算結果顯示,基于這兩種方法計算得到的安全系數(shù)很接近。此外,與不考慮應變軟化的瑞典條分法和簡化Bishop法的計算結果進行對比,發(fā)現(xiàn)考慮應變軟化的極限平衡法所求出的安全系數(shù)偏小。3、提出基于分塊技術或分層技術有限元法,利用該法獲取考慮應變軟化的H8邊坡的近似真實情況的等效邊坡模型,利用有限元強度折減法分析等效邊坡模型的穩(wěn)定性。模擬結果顯示,基于分塊技術有限元法所算出的安全系數(shù)略大于分層技術有限元法,但大體上相差不大。此外,與考慮應變軟化的極限平衡法的計算結果進行對比,發(fā)現(xiàn)基于有限元強度折減法所得到的安全系數(shù)大于極限平衡法。4、將基于這三種強度情況下的有限元模擬結果進行對比,發(fā)現(xiàn)考慮應變軟化情況所得到的安全系數(shù)介于基于峰值強度和殘余強度情況得到的安全系數(shù)之間。5、通過分析算例,探討了相關因素對邊坡穩(wěn)定性的影響。如:彈性模量、泊松比、剪脹角和網(wǎng)格密度。
【關鍵詞】:應變軟化 條分法 漸進破壞 ABAQUS
【學位授予單位】:廣東工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU43
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-13
- 第一章 緒論13-22
- 1.1 研究背景及意義13-15
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-20
- 1.2.1 應變軟化土坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀15-18
- 1.2.2 強度折減法的研究現(xiàn)狀18-20
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容20-22
- 第二章 邊坡穩(wěn)定性分析方法22-40
- 2.1 概述22
- 2.2 邊坡穩(wěn)定性分析方法22-24
- 2.2.1 極限平衡法22-23
- 2.2.2 極限分析法23
- 2.2.3 數(shù)值分析法23
- 2.2.4 隨機概率分析法23-24
- 2.3 常用極限平衡法24-35
- 2.3.1 瑞典條分法24-26
- 2.3.2 Bishop法26-28
- 2.3.3 Spencer法28-30
- 2.3.4 Morgenstern-Price法30-32
- 2.3.5 不平衡推力法32-34
- 2.3.6 總結34-35
- 2.4 工程案例分析35-39
- 2.4.1 邊坡概況35-36
- 2.4.2 不平衡推力法計算36-37
- 2.4.3 Spencer法計算37-38
- 2.4.4 計算結果對比38-39
- 2.5 小結39-40
- 第三章 應變軟化土坡極限平衡法40-53
- 3.1 臨界滑動面的搜索40-42
- 3.2 應變軟化土坡的極限平衡法42-46
- 3.2.1 基于瑞典條分法的Law法42-45
- 3.2.2 基于瑞典條分法的Bishop法45-46
- 3.3 工程案例分析46-47
- 3.3.1 工程概況46-47
- 3.3.2 幾何建模及計算參數(shù)選取47
- 3.4 考慮應變軟化極限平衡法的計算結果47-50
- 3.4.1 基于瑞典條分法的Law法47-49
- 3.4.2 基于瑞典條分法的Bishop法49-50
- 3.5 不考慮應變軟化極限平衡法的計算結果50-51
- 3.5.1 瑞典條分法50
- 3.5.2 Bishop法50-51
- 3.5.3 兩種方法的計算結果對比51
- 3.6 計算結果對比51-52
- 3.7 本章小結52-53
- 第四章 應變軟化土坡的有限元強度折減法53-92
- 4.1 ABAQUS軟件介紹53-59
- 4.1.1 有限元基本方程53-54
- 4.1.2 ABAQUS中的彈塑性模型54-59
- 4.2 計算模型59
- 4.3 基于峰值強度的有限元模擬59-61
- 4.4 考慮應變軟化的有限元模擬61-80
- 4.4.1 分塊技術有限元法61-72
- 4.4.2 分層技術有限元法72-80
- 4.5 基于殘余強度的有限元模擬80-82
- 4.6 對比計算結果82-84
- 4.6.1 基于三種強度情況的模擬結果的對比分析82-83
- 4.6.2 與極限平衡法的計算結果的對比分析83-84
- 4.7 算例分析84-90
- 4.8 本章小結90-92
- 第五章 ABAQUS計算結果敏感性分析92-100
- 5.1 概述92
- 5.2 彈性模量和泊松比92-95
- 5.3 剪脹角95-97
- 5.4 網(wǎng)格密度97-99
- 5.5 本章小結99-100
- 結論與展望100-103
- 全文總結100-101
- 工作展望101-103
- 參考文獻103-109
- 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文109-111
- 致謝111
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