發(fā)布時間：2019-05-10 10:05

【摘要】：隨著我國經濟的高速發(fā)展,興建了大量的基礎設施工程。因此,越來越多的巖土體進行了人工開挖,形成了大量的人工邊坡。邊坡工程在工程項目建設中扮演著重要的角色,其穩(wěn)定性決定著基礎設施是否能夠正常運營,并且為了保護自然環(huán)境以及減少地質災害的發(fā)生,對邊坡工程的穩(wěn)定性和開挖過程的研究是極其必要的,在各位研究者不斷地探索過程中對于邊坡問題有了一定的研究基礎和成果。本文主要利用ANSYS有限元軟件對邊坡的穩(wěn)定性和開挖過程進行模擬和分析。首先是學習和研究了大量的國內外文獻,了解了現階段邊坡的穩(wěn)定性分析方法的研究現狀、邊坡工程的研究歷程和邊坡數值模擬方法的研究現狀;并介紹了各類邊坡可能發(fā)生的失穩(wěn)形式的研究現狀、穩(wěn)定性影響因素以及邊坡的支護形式和適用范圍。第三章首先對邊坡穩(wěn)定性ANSYS模擬時采用的強度折減法的理論進行了分析以及采用該方法進行穩(wěn)定性評價的判斷依據與極限平衡法的異同點進行了比較。然后根據某邊坡工程實例對其穩(wěn)定性進行了模擬分析,在模擬時采用彈塑性有限元模型和強度折減法,通過邊坡塑性區(qū)的位置以及計算過程的收斂性確定了該邊坡的穩(wěn)定性安全系數。第四章首先對邊坡開挖卸荷后引起的非線性力學問題進行了研究,并對在ANSYS中分析邊坡開挖時的具體應用進行了介紹。然后在有限元中對邊坡開挖的穩(wěn)定性進行了分析,同樣也是根據工程實例進行了三個工況的分析,即邊坡未開挖時的穩(wěn)定性、上臺階開挖后邊坡的穩(wěn)定性以及下臺階開挖的穩(wěn)定性狀態(tài),計算結果表明三個工況下邊坡都是穩(wěn)定的,并符合工程實際。第五章主要是采用遠程自動監(jiān)測系統(tǒng)對支護之后的黃土高邊坡的穩(wěn)定性進行監(jiān)測,通過對各項監(jiān)測數據的分析可得到支護之后邊坡的穩(wěn)定性狀態(tài)以及其發(fā)生地質災害的趨勢,分析結果說明支護后的邊坡結構是穩(wěn)定的,支護結構對其有很好的加固作用滿足結構的穩(wěn)定性要求,現場的監(jiān)測結果以后能夠對地質條件相似的邊坡起到一定的指導作用。
[Abstract]:With the rapid development of China's economy, a large number of infrastructure projects have been built. As a result, more and more rock and soil have been excavated and a large number of artificial slopes have been formed. Slope engineering plays an important role in the construction of engineering projects. Its stability determines whether the infrastructure can operate normally, and in order to protect the natural environment and reduce the occurrence of geological disasters. It is very necessary to study the stability and excavation process of slope engineering. In the process of continuous exploration, the researchers have a certain research basis and results on the slope problem. In this paper, ANSYS finite element software is used to simulate and analyze the slope stability and excavation process. First of all, a large number of domestic and foreign literature has been studied and studied, and the research status of slope stability analysis methods, the research course of slope engineering and the research status of slope numerical simulation methods have been understood. The research status of possible instability forms of various slopes, the influencing factors of stability, the supporting forms and applicable scope of slope are also introduced. In the third chapter, the theory of strength reduction method used in ANSYS simulation of slope stability is analyzed, and the judgment basis of stability evaluation by this method is compared with the similarities and differences of limit equilibrium method. Then, according to an example of slope engineering, the stability of slope is simulated and analyzed, and the elastic-plastic finite element model and strength reduction method are used in the simulation. The stability safety factor of the slope is determined by the position of the plastic zone of the slope and the convergence of the calculation process. In chapter 4, the nonlinear mechanical problems caused by the unloading of slope excavation are studied, and the application of ANSYS in analyzing slope excavation is introduced. Then the stability of the slope excavation is analyzed in the finite element method, and the stability of the slope is analyzed under three working conditions according to the engineering example, that is, the stability of the slope when the slope is not excavated. The stability of the slope after the excavation of the upper step and the stability state of the excavation of the lower step. The calculated results show that the slope is stable under the three working conditions and accords with the engineering practice. In the fifth chapter, the stability of loess high slope after support is monitored by remote automatic monitoring system. Through the analysis of each monitoring data, the stability state of slope after support and the trend of geological disaster can be obtained. The analysis results show that the slope structure after support is stable, and the supporting structure has a good reinforcement effect to meet the stability requirements of the structure. The field monitoring results can play a certain guiding role in the slope with similar geological conditions.
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU43

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本文編號：2473561