基于有限元ANSYS的固化黃土邊坡穩(wěn)定性分析
本文選題:邊坡穩(wěn)定 + 固化黃土; 參考:《太原理工大學》2017年碩士論文
【摘要】:自然界中的黃土邊坡大多為非均質(zhì)的,其邊坡結(jié)構(gòu)的復雜,容易發(fā)生沉陷和滑坡,對人民的生產(chǎn)生活帶來重大的損失,所以必須要經(jīng)過處理后才能應(yīng)用到工程中去。新型固化劑因其優(yōu)良的性能正逐步應(yīng)用于實際工程中。本文將新型高分子材料固化劑SH運用到黃土邊坡中,研究SH對黃土邊坡穩(wěn)定的影響。借助有限元ANSYS軟件,應(yīng)用有限元強度折減法和突變理論定量分析了邊坡加固區(qū)的加固厚度和鋪筑方式對改良黃土邊坡安全系數(shù)的影響。本文具體研究內(nèi)容如下:(1)閱讀了大量的相關(guān)文獻,認真總結(jié)了土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析的理論與方法以及利用固化劑改良土對邊坡穩(wěn)定性影響的研究現(xiàn)狀。(2)總結(jié)了有限元強度折減法作為失穩(wěn)判據(jù),容易受到人為因素的影響,不能精確地得到解,只能得到一個較粗略的范圍。(3)本文采用有限元強度折減法與突變理論相結(jié)合的方法,確定采用邊坡中非均質(zhì)層特征點坡角處上下水平相對位移與折減系數(shù)的關(guān)系做尖點突變模型的標準勢函數(shù),以判別式判斷邊坡是否穩(wěn)定,定量地得到邊坡的安全系數(shù)。(4)運用APDL簡潔快速地改變模型中邊坡加固區(qū)的厚度、鋪筑方式等參數(shù),研究了邊坡穩(wěn)定系數(shù)隨這些參數(shù)的變化規(guī)律,得到固化劑SH改良黃土邊坡穩(wěn)定的效果。取得的成果如下:(1)非均質(zhì)黃土邊坡經(jīng)固化劑SH加固后,邊坡的安全系數(shù)增大,且安全系數(shù)隨著加固區(qū)厚度的增大而增大。在一定范圍內(nèi),加固厚度與安全系數(shù)近似呈線性關(guān)系,由此說明,SH固化劑可以顯著提高邊坡穩(wěn)定性。但綜合經(jīng)濟效益和開挖對原邊坡的影響,建議采用20cm的SH改良黃土作為加固厚度。(2)當邊坡加固區(qū)面積相等時,加固區(qū)采用坡頂10cm,下底30cm的梯形鋪筑對素黃土邊坡安全系數(shù)的提高比采用上下邊都為20cm的平行四邊形鋪筑方式對素黃土邊坡安全系數(shù)的提高增大了3.45%。建議在實際工程中采用。
[Abstract]:This paper studies the influence of SH on the stability of loess slope by applying finite element strength reduction and catastrophe theory .
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TU43
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,本文編號:1747056
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