一、边坡稳定性弹塑性大变形有限元强度折减分析(论文文献综述)
焦贝[1](2021)在《地下采煤对地表边坡稳定性影响分析》文中研究指明近年来,随着我国经济发展的需要,煤炭资源开采的强度也在不断增大,导致煤矿区由于地下开采诱发地表边坡失稳滑坡地质灾害越发严重。地下采煤诱发的地表边坡失稳滑坡是一个渐进破坏过程,其破坏机理有一定的复杂性,现有的地下开采情况下,地表黄土边坡稳定性的研究成果中,忽略了黄土的动力特性及开采扰动的影响因素,并将开采过程中地表黄土滑坡视为静力学问题,采用隐式算法求解其安全系数,无法有效分析开采过程中边坡的稳定性及破坏过程,以及确定边坡安全系数的变化规律,不利于地下采煤情况下地表边坡的稳定性评价。因此本文在考虑黄土动力特性的基础上,结合显式有限元动力学大变形分析方法,开展地下采煤过程中地表黄土边坡稳定性的研究工作,提出采煤过程中地表边坡稳定性分析方法,建立地下采煤对地表边坡稳定性影响评价模型,给出地下采煤情况下地表边坡安全性的评价方法。本文以陕西黄陵矿区地下采煤诱发地表黄土边坡失稳为背景,对地下采煤对地表边坡稳定性的影响问题进行了系统分析研究。主要研究成果如下:1、将地下煤层开采过程中扰动诱发地表边坡失稳作为动力学大变形问题进行计算分析。提出了一种适合地下煤层开挖影响地表边坡稳定性问题的显式大变形数值分析方法。在国内外研究成果基础上,阐述了地下采煤扰动作用下,地表边坡稳定性的研究现状和发展水平。2、建立黄土的黏弹塑性本构模型。采用阻尼器和弹簧并联的方式建立黄土本构模型的黏弹性部分,将Mohr-Coulomb强度理论作为动力本构模型的塑性部分,并与黏弹性部分进行串联建立黄土动黏弹塑本构模型,将该模型预测结果与动三轴试验结果对比验证了其合理性。3、将建立黄土动本构模型与显式大变形有限元计算方法相结合,并将显式有限元大变形方法确定的静力条件下的边坡安全系数与显式有限差分法、隐式有限法求解的边坡安全系数进行对比验证,结果表明本文提出的显式有限元边坡稳定性分析方法同样适用于边坡安全系数的计算。4、将提出的显式有限元大变形边坡稳定性分析方法,用于地下采煤过程中地表黄土边坡稳定性的研究。以黄陵矿为工程背景,结合工程地质勘探资料和岩土体物理力学实验,确定了岩土体的力学参数。利用显式有限元大变形计算程序,分析了开采过程中边坡安全系数的动态变化规律,研究了在开采过程中开采进尺、开采速度、开采厚度(一次开采煤层的厚度)、边坡坡度及高度对黄土边坡稳定性的影响。结果表明在开采扰动影响范围内,不同开采进尺、开采速度、开采厚度、边坡坡高、边坡坡度对边坡稳定性的影响较大,但是开采扰动影响范围与开采速度、开采厚度、边坡坡高、边坡坡度无关,其只与采空区的位置有关。建立了地下采煤对地表边坡稳定性影响评价模型,通过安全系数评价地表黄土边坡的稳定性,得到了不同开采条件下、不同工程条件下,地下煤层开挖的最大进尺。
李泽莹[2](2021)在《土质边坡稳定性及破坏模式的大变形有限元研究》文中研究指明土质边坡稳定分析是水利工程中灾害防治的重要课题之一。有限元法作为一种有效的分析手段,能够合理地判别边坡的稳定性、预测边坡的安全系数。目前土质边坡稳定性研究以小变形有限元分析为主,通过强度折减法计算边坡安全系数,但边坡失稳判据的争论以及小变形有限元分析因计算不收敛导致的误差仍是现存的问题。此外,有关边坡安全系数的经验公式和对边坡破坏模式的判别方法研究较少,针对这一现状,本文开展了如下研究工作:(1)基于大变形方法分析边坡稳定性本文基于大变形有限元分析技术耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)法建立起研究土质边坡的分析模型:考察了网格尺寸、计算时长、弹性模量、泊松比和初始地应力对模型计算结果的影响。通过与已有算例的数值计算结果对比,验证了CEL模型的可靠性。(2)采用新判据计算边坡安全系数探讨了能量突变法判据和塑性区贯通判据在CEL法中的适用性。通过不同判据间的对比分析,建议CEL法采用能量突变法判据;针对塑性区贯通判据,提出了临界累计塑性应变(Pc)的概念,量化了塑性区贯通判据求得的安全系数。(3)提出计算边坡安全系数的经验公式考察了内摩擦角、黏聚力、土体重度、坡高和坡角对边坡安全系数的影响情况,并对影响程度和增减趋势进行了分析;对125个工况的计算结果进行拟合,得出计算边坡安全系数的经验公式,将结果按坡角划分为15°~60°和60°~75°两类,并通过补充工况和其他研究者的算例验证了经验公式的有效性,最大误差控制在10%左右。(4)对边坡破坏模式的判别进行研究考察了内摩擦角、黏聚力、土体重度、坡高和坡角对边坡破坏面位置、塑形贯通区范围和等效塑性应变的影响;定义了临界破坏参数值λ1和λ2,用于界别浅层破坏、中层破坏和深层破坏;计算了不同坡角下边坡的临界破坏参数,发现临界破坏参数与坡角的正切值近似呈线性关系,并对结果进行了拟合,建立起计算临界破坏参数值λ1和λ2的经验公式。
李浚弘[3](2021)在《考虑岩土体剪胀特性的边坡稳定性分析与加固技术研究》文中研究表明随着我国基础设施建设的大力推进,在一些地势险峻环境恶劣的山区公路工程建设过程中,经常会遇见软质岩路堑边坡工程,由于力学特性复杂,因此在建设过程中需要对该类工程的安全性更加重视,这也给设计施工提出了更高要求。准确分析边坡稳定性状态与采取合理有效的支护措施是边坡安全设计与施工的两个重要方面。本文在总结国内外学者己有研究成果的基础上,优选出边坡稳定性计算方法,在此基础上借助等效参数考虑剪胀角的影响;结合建个元路堑高边坡工程实例,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,对路堑边坡的稳定性和加固措施进行了研究,取得成果如下:(1)软质岩路堑边坡的地质特征以软弱岩体和破碎岩体为主,膨胀性是软质岩最为重要的特性之一,它与岩土体的剪胀性密切相关,在软质岩路堑边坡稳定性分析中需对岩土体剪胀特性进行分析。采用FLAC3D数值模拟软件,通过建立模型,选取适宜的失稳判据及安全系数定义方式进行边坡稳定性分析方法优选。研究可知,为反映计算过程强度参数演化规律,在允许试验的条件下,选用非等比例相关联折减法最可靠;而未进行试验的情况下,建议采用临界曲线法分析边坡稳定性。(2)提出采用等效参数与临界曲线相结合的方法,在考虑剪胀角的影响下进行软质岩路堑高边坡稳定性分析。随剪胀角的增大安全系数增大,且增长速度变缓,剪胀角对安全系数的影响具有一定范围,在实际工程计算中需要考虑剪胀角对边坡稳定性的影响;基于临界曲线的双系数折减法可较为直观地体现出剪胀角的影响程度,在研究剪胀角对边坡稳定性的影响时可采用此方法进行分析。(3)以红河州建水(个旧)至元阳高速公路项目AK0+560~AK0+660段右侧路堑边坡为研究对象,基于传统强度折减法以及基于临界曲线的等效参数双系数折减法,进行优化设计前后的边坡稳定性分析及经济效益分析,结果表明该边坡可在施工过程中取消锚拉式桩板墙支护,调整为采用放坡开挖并加锚杆支护。此方案既达到设计要求,又减少工程成本,极大地满足了边坡设计安全性和效益性双重指标。
安晓凡[4](2020)在《岩质边坡多层弯曲倾倒分析方法研究》文中指出倾倒是边坡失稳的一种典型模式,其破坏机理与常见的滑动模式截然不同。伴随着国内外水利水电、露天矿、交通等大型工程项目的建设,岩体的倾倒变形和失稳现象被广泛揭露出来,成为制约相关工程建设的关键问题。目前对于此类边坡的研究仍然缺乏深入的结论性成果,致使工程界在处理相关问题过程中存在争议和难点。本文以岩质边坡的倾倒破坏模式为研究对象,重点针对多层弯曲倾倒,运用工程地质分析、理论解析和数值模拟的方法,揭示了倾倒体的变形演化特征、力学作用机理和失稳规律。系统性研究了多层弯曲倾倒边坡的稳定性分析与评价方法,以及关键参数对分析结果的影响。主要研究内容和成果如下:(1)分析总结了国内外已报道的较为详细的76个边坡倾倒实例,从边坡岩体几何特征、工程地质特征和失稳诱因三个方面分析归纳了边坡倾倒的变形演化规律和破坏特征;基于Goodman-Bray分类提出了一种更为全面的倾倒边坡分类系统,包括基本倾倒模式、组合倾倒模式、蠕变模式、悬臂模式和顺层倾倒五个基本大类,拓宽了边坡倾倒破坏的研究范围,为倾倒边坡稳定性量化分析夯实了地质基础。(2)针对反倾层状岩质边坡,剖析了不同于块体倾倒机制的多层弯曲倾倒破坏特征,重新概化并建立了其相应的解析分析模型;针对该模型提出了一种新的稳定性分析方法,该方法通过对岩体施加水平荷载的方式使边坡达到极限状态,以水平极限加速度为标准获取边坡的安全系数。以一物理模型试验为背景验证了该方法的适用性,分析结果显示:倾倒体的受力特征、极限加速度和安全系数在弯折面倾角变化时表现出良好的一致性,且均能反映边坡的稳定性态。(3)对比论证了离散元模拟在岩质边坡块体倾倒和多层弯曲倾倒稳定性分析中的可行性,提出了这两种倾倒边坡数值分析的要点。针对典型倾倒体模型试验的标定分析证明,离散元能取得良好的模拟效果,且能反映边坡岩体倾倒失稳的内在应力场渐进变化过程。数值试验结果显示:块体倾倒表现出显着的运动学特征,而弯曲倾倒表现出明显的叠合悬臂梁结构性特征。关键力学参数的敏感性分析显示:岩体抗拉强度对多层弯曲倾倒边坡的稳定性影响很大,因此对这类边坡进行强度折减分析时,除了降低岩体和结构面的抗剪强度外,还需考虑折减岩体抗拉强度。(4)研究了结构面空间形态(倾角和间距)、边坡形态(坡角)和岩体强度对层状岩质边坡极限失稳模式、倾倒破坏特征和安全系数的影响。重点分析了关键力学参数和几何参数对反倾层状岩质边坡破坏面形态的影响。典型的多层弯曲倾倒折断面是由坡脚开始发育的、逐渐贯穿至后缘面的直线型,其倾角一般大于层面法线,两者夹角通常在0°~20°之间。弯折面倾角随节理摩擦角的增大而增大,而节理粘聚力和岩体抗拉强度对其几乎没有影响;坡角越大弯折面倾角越大,岩层倾角越大弯折面倾角越小;陡坡脚的反向陡倾边坡破坏面往往是深层的,主倾倒体内还会发育出一条或多条次生破坏面。(5)以德尔西水电站左岸边坡为例,详细分析了其地质、地貌特征和施工过程中的相关监测数据。典型的反向陡倾岩体结构和特殊的岩性组成(薄层片麻岩)是该边坡发生弯曲倾倒的先决条件,而工程开挖、强降雨等外界因素触发并加剧了岩层的变形。离散元模拟结果显示:底部1493m高程以下的岩体开挖导致整个边坡发生深层弯曲倾倒失稳,破坏面呈倾角为21°的近似直线型;控制边坡底部高程的开挖高度和角度能够有效降低倾倒变形的程度。提出一种预应力锚索的模拟方式,研究了不同支护强度、加固位置和施作时机条件下锚索的受力状态和岩体的变形特征,评价了各方案预应力锚索的加固效果和边坡的稳定性。针对易于发生倾倒破坏的高边坡,提供了在开挖、加固过程中的防治建议。
来春景[5](2020)在《黄土丘陵沟壑区高填方建设场地变形与稳定性研究》文中研究指明黄土丘陵沟壑区的城镇发展受到地形和空间的限制,为了破解城市发展中的土地资源短缺的制约瓶颈,大多城市通过对低丘缓坡、荒山沟壑等未利用地资源进行科学有序地开发,增加城市和基础设施建设用地。削山头,填沟壑,平高差,建造人工小平原,将数条沟壑填平形成建设用地。填沟造地和削峁建塬后形成大面积、大厚度的人工填土层,由此产生的高填方建设场地沉降变形和高填方边坡稳定性等一系列地质问题亟待解决。本文以兰州市黄土丘陵沟壑区的高填方工程为研究对象,系统研究黄土的击实特性、压实黄土的强度特性、变形特性和湿化特性。针对压实高填方黄土建设场地的沉降变形和高边坡的稳定问题,采用离心模型试验和数值模拟等方法进行研究。论文完成的主要工作和获得的结论如下:1.以研究区填筑体的Q3黄土为研究对象,考虑含水率和击实功的耦合作用,采用击实试验研究了Q3黄土的全击实特性,构建了不同击实条件下的击实曲线模型,确定了全击实曲线的特征参数。采用直接剪切试验、三轴试验、固结压缩试验、渗透试验,研究了不同含水率和干密度条件下的压实黄土的强度特性、压缩变形特性、固结特性、次固结特性和渗透湿化特性。分析了压实黄土在不同围压条件下的应变软化和硬化的非线性特性,构建了非线性的应力-应变关系的数学模型,采用归一化的方法对压实黄土应力-应变曲线进行分析,得到了应力-应变曲线的归一化方程。采用一维高压侧限压缩试验,分析了压实黄土的变形和时效特性,分别构建了压缩应变与竖向应力和时间关系的数学模型,给出了压实土层的次固结沉降计算方法。2.在研究离心模型试验相似性的基础上,确定了土体固结压缩过程和渗流过程中的相似比。以兰州Q3黄土为填筑材料,设计高填方沉降变形的离心模型试验,考虑含水率、干密度和填筑高度对高填方体沉降变形的影响,对不同含水率、不同干密度、不同填筑高度的填筑体在超重力条件下的沉降变形和稳定时间进行分析,得到了压实黄土高填方填筑体沉降变形与填筑高度的关系曲线,及地基沉降变形与时间的关系曲线。为黄土高填方沉降变形的计算与稳定时间的预测提供了方法。3.探讨了高填方原地基和填筑体沉降变形和长期沉降的计算方法,分析高填方沉降变形的影响因素。利用Plaxis有限元软件对压实黄土高填方的自由场地和沟谷场地在形成过程中的沉降变形进行数值模拟。考虑原地基的不同处理方式,计算场地的沉降变形。考虑土体模量的应力相关性和非线性特性,采用土体硬化模型对填筑场地变形进行计算,并与理想弹塑性模型的计算结果进行了对比研究。考虑沟底宽度和侧岸坡度的影响,对高填方沟谷场地的沉降变形进行了数值模拟,分析了沟谷效应对沉降变形的影响。4.采用有限元强度折减法对黄土高填方边坡稳定性进行研究,探讨了填料类别、填筑高度、坡比和斜坡地基等因素对高填方边坡稳定的影响,分析了坡体的变形特性和潜在滑移面的特点。考虑地下水渗流和坡前蓄水等条件,分析了水作用前后对高填方边坡坡体的变形和稳定性的影响。5.以兰州市低丘缓坡沟壑等未利用地综合开发项目为例,提出了压实黄土高填方工程中对原地基处理、填筑体设计和施工、填方边坡设计的质量控制措施。
刘洋[6](2020)在《黄土边坡稳定性有限元非等比例相关联不同步强度折减法》文中研究说明边坡失稳所引起的灾害属于全球三大地质灾害之一。我国的黄土分布之广,厚度之深,加上长期的水土流失,往往是沟壑纵横并形成了大量的黄土边坡。由于黄土结构具有疏松性且孔隙较大,所以一般黄土边坡稳定性较差。随着我国工程建设的不断增多,黄土边坡在静、动力作用下的稳定性关系到该地区人民的人身安全、生活和经济的发展,由于目前对于这方面的研究尚不完善,因此,研究黄土边坡的稳定性,不仅有利于国民经济的生产和发展,而且更能充分保证人民的财产和生命安全。目前最常用的边坡稳定性分析方法有极限平衡法和有限元强度折减法,极限平衡法将破坏面上的抗滑力与下滑力之比定义为安全系数,而有限元强度折减法则将边坡处于极限状态的强度参数折减系数作为安全系数。二者定义的安全系数均可以归结为破坏面上各点到达极限状态时,土体粘聚力与内摩擦角两个强度参数的折减系数。通常情况下这两种方法均以粘聚力与内摩擦角具有相同的强度储备为前提确定安全系数。但是,在实际边坡的失稳过程中,滑面土体的粘聚力和内摩擦角各自发挥的阶段与程度是不同的,各自的安全储备也应该不同,从物理机制出发,边坡的破坏并不是一瞬间发生的,而是一个渐进发展的过程。由于粘聚力和内摩擦角两个强度参数在边坡从稳定过渡到失稳阶段的过程中并不是同比例发生折减的,各自折减程度也不同,因此,为了更好的解决相关问题,人们提出了更加符合实际的有限元双参数非等比例强度折减法;同时,由于双参数采取了非等比例强度折减技术,使得边坡安全系数的大小与两个折减系数的关系成为难题,因此,人们根据弹性理论提出了依据两个强度参数在边坡稳定性分析中的贡献比例确定安全系数的方法,称之为有限元双参数非等比例相关联强度折减法。大量实验也进一步证实,粘聚力和内摩擦角两个强度参数在边坡从稳定过渡到失稳阶段的过程中,强度参数折减损失的先后次序也不同,对于黄土边坡来说,边坡变形的初期阶段,主要是潜在滑动面上的粘聚力在折减,当变形较大滑动面即将形成时,内摩擦角才开始折减,因此,本文提出了采用有限元双参数非等比例相关联不同步强度折减技术来反映这种抗剪强度参数非同比例非同时步的折减问题。主要工作及成果如下:(1)通过研究结构性黄土抗剪强度指标的衰减规律,发现黄土边坡在破坏过程中粘聚力和内摩擦角各自衰减机理、比例、速率和先后次序不同,即双强度参数在各自某应变值时开始不同步折减,在各自某应变值时终止折减;针对不同土质边坡,粘聚力和内摩擦角的衰减速度不同,结构性黄土c的衰减速度远大于φ的衰减速度,而砂性土,c,φ都会迅速地衰减。(2)提出了双参数非等比例相关联不同步强度折减法,推导出粘聚力折减系数和内摩擦角折减系数之间的非等比例关系式,在此基础上对ABAQUS有限元计算软件进行了二次开发,实现了更为合理的边坡稳定性分析方法,即有限元双参数非等比例相关联不同步强度折减法的程序运算。(3)结合均质和非均质边坡算例模型,将边坡稳定性分析的几种不同强度折减方法对应的计算结果与Geo-Studio刚体极限平衡分析方法结果进行对比,结果表明:均质边坡采用c和φ非等比例不同步折减确定的塑性云图滑弧面位置、形状与其他方法所得滑面相近,且所得的安全系数与其他有限元方法所得误差分别为0.38%、0.59%和1.15%,与极限平衡法误差最小(0.19%),非均质模型同样符合此规律,从而验证了有限元双参数非等比例相关联不同步强度折减法的合理性及可靠性。(4)将有限元双参数非等比例相关联不同步强度折减法应用于延安某自然、填方黄土边坡工程实例,探究正常、降雨和地震条件下自然、填方黄土边坡的稳定性。正常条件下,自然黄土边坡稳定性弱于填土黄土边坡稳定性;降雨条件下,因降雨入渗对黄土强度的弱化,降雨后的黄土边坡稳定性弱于降雨前的黄土边坡稳定性,且随着降雨时间的增长,黄土边坡稳定性降低,当降雨时间为72 h时(平均降雨强度为110 mm/d),自然黄土边坡发生破坏,填方黄土边坡依然稳定;地震条件下,因惯性力对黄土边坡的影响,地震后的黄土边坡稳定性低于地震前的黄土边坡稳定性,且随地震加速度的增大,黄土边坡稳定性减小;通过分析不同水平地震加速度下边坡位移云图以及安全系数与地震加速度关系曲线图得出,当水平地震加速度为分别为0.125 g和0.075 g时,自然黄土边坡发生失稳破坏,填方黄土边坡稳定,当水平地震加速度为0.175 g和0.2 g时,填方黄土边坡亦发生失稳破坏。
黄林[7](2020)在《基于SPH的边坡稳定性数值分析》文中研究指明在岩土工程理论和实践运用中,边坡稳定性和边坡失效的计算方法仍然是一个积极而重要的研究领域,且有限元法(FEM)或极限平衡法(LEMs)作为标准方法,被广泛应用于大多数的边坡稳定性分析。这些方法均存在或多或少的不足,例如极限平衡法忽略土体变形行为,且需要诸多假设;受制于网格划分技术,有限元法无法计算边坡岩土体出现的大变形问题。光滑粒子流体动力学(SPH)方法为解决以上不足而逐渐发展起来,但目前运用SPH方法对边坡稳定性分析仍存在很多亟待解决的问题。本文依托一经典二维边坡进行SPH数值模拟影响因素研究,并结合川藏公路中的桑坪高边坡,采用SPH分析方法开展边坡稳定性研究。主要研究内容如下:(1)通过收集SPH方法在边坡、滑坡领域的大变形分析现状,总结分析目前研究的不足以及利用SPH分析边坡稳定的可行性。(2)对SPH基本理论和求解思想进行总结分析,同时研究SPH方法在大型商业软件ABAQUS中的实现路径。(3)结合经典边坡案例研究采用SPH方法计算边坡稳定性的可行性,包括核函数选择及重力加载方式等与分析紧密相关的内容;提出了合理的边坡失稳判据,研究了不同屈服准则和流动法则对边坡安全系数的影响;与此同时,研究了边坡几何尺寸(坡高和坡度)以及边坡抗剪强度对边坡稳定性的影响;开展了SPH法及有限元强度折减法的对比研究,验证了SPH法的可靠性。(4)结合川藏公路桑坪高边坡工程,采用极限平衡法、有限元强度折减法以及三维SPH方法进行了变形、屈服区以及安全系数分析,结果显示三者所得安全系数吻合,变形发展过程以及屈服区分布相近,验证了SPH方法的实用性;凸显出SPH方法在计算边坡大变形问题上的合理性与优越性。
徐黎斌[8](2020)在《长春岭滑坡稳定性分析及治理方案优化研究》文中研究说明中国是世界上自然灾害最严重的国家之一,其中滑坡等地质灾害属于发生频率较高、危害影响较大的一类,严重威胁人民生命财产安全。本文简要阐述了我国边坡工程边坡稳定分析方法发展历史和现状。以浙江省定马线长春岭滑坡为例,综合地质勘查和工程经验,定性分析了滑坡形成机制和影响因素;选取典型截面,采用传递系数法分别进行了天然条件、降雨条件和地震条件下的边坡稳定性定量评价,并采用有限元法进行验算。按照现行规范推荐方法,以传统极限平衡法计算获得的下滑力和抗滑力为依据,制定抗滑桩和预应力锚索两种治理方案,并采用Midas GTS软件和有限元强度折减法对设计方案典型截面进行施工模拟和稳定性分析,评价治理方案优劣。结果表明以抗滑力为依据设计的抗滑桩对于不同岩土体特性、不同几何形态的边坡的治理效果表现不同。主要原因在于基于极限平衡法的规范建议方法根据调查结果确定滑面,并假定滑面不因抗滑桩的作用而发生改变,而在实际工程中最危险滑面会随着抗滑桩打入而发生演化,有时甚至会导致治理失败。通过该工程案例的对比分析,有限元强度折减法可以作为边坡稳定性分析和抗滑治理方案的补充验算方法,同时作为治理方案的比选、验算和优化方法,具有较为明显的优势和工程实践意义。
刘继华[9](2020)在《KKH二期特殊地质高边坡稳定性及防护措施研究》文中研究表明随着喀喇昆仑公路(简称KKH)二期工程的建设,沿线产生了大量的千枚岩高边坡,边坡稳定与否影响着公路的正常运行。为此,本文针对千枚岩高边坡的主导破坏模式建立了有限元数值模型,利用强度折减法分析了边坡的破坏过程,进行了边坡参数和锚固参数的敏感性分析,对施工开挖过程进行了模拟,为边坡的修建与支护提供参考。首先,根据KKH二期工程的勘察设计资料,分析了千枚岩高边坡稳定性的影响因素,介绍了千枚岩边坡的主导破坏模式,即沿着软弱夹层的顺层滑移破坏。结合沿线12个千枚岩高边坡的资料,根据边坡工程风险评价法,9号边坡取得了最高分79分,将其作为后续ABAQUS建模基础。其次,利用ABAQUS建立了含有软弱夹层的典型高边坡模型,通过强度折减法计算出了边坡安全系数Fs=1.092,分析了边坡的破坏过程。通过与不含软弱夹层与含多条软弱夹层的模型对比,验证了模型的合理性。之后对软弱夹层参数和边坡几何参数进行了敏感性分析,结果表明除单级坡率外的各参数与边坡安全系数呈线性关系。软弱夹层参数的敏感系数大小顺序为:夹层倾角>内摩擦角>粘聚力>厚度,敏感系数大小分别为:0.772、0.663、0.308、0.005;边坡几何参数的敏感系数大小顺序为:单级坡率>边坡高度>单级坡高>平台宽度,敏感系数大小分别为:0.971、0.396、0.093、0.039。然后,对边坡进行了锚杆支护模拟,边坡安全系数Fs=1.709,增长了57%,边坡破坏时的最大位移为10.6cm,降低了73%,锚杆支护效果非常明显。通过对锚杆参数进行敏感性分析,确定敏感系数大小排序为:锚杆间距>锚杆长度>锚杆倾角,敏感系数大小分别为0.512、0.448、0.123。根据锚杆参数与边坡安全系数的关系,提出了优化后的锚固设计参数为:锚杆长度16m、锚固倾角15°、锚杆间距为3.4m。最后,对边坡进行了开挖模拟,发现坡脚开挖会引起水平位移的快速增加,而开挖导致软弱夹层出露,增加了软弱夹层内的塑性应变,开挖会使坡面产生46~91k Pa的拉应力,施工过程中要注意坡面是否开裂,及时进行处理。通过对比四种开挖锚固方案,发现逐级开挖逐级支护的方案能够保持边坡安全系数始终处于相对较高水平,在施工过程中应优先采用此方案。
徐鹏飞[10](2020)在《固化剂对黄土边坡稳定性的影响研究》文中研究指明黄土滑坡问题复杂多变,具有广泛性、频发性、灾难性特点,对这种灾害的预防和处理一直是人们关注的领域。在工程中,一般的处理方式有换填、掺入固化材料、打桩等,方法变化多样,而效果也各不相同。随着绿色发展的需求,新型高分子固化剂具有优良的物理力学性能,并且对环境没有危害,被广泛研究及试用于工程中。本文以新型高分子固化剂SH加固黄土边坡为研究对象,采用ANSYS有限元模拟软件,运用单变量分析法分析SH在不同坡度、掺量、压实干密度、龄期和加固深度下对黄土边坡的固化效果。具体就SH加固黄土边坡前后的安全系数变化,结合敏感性分析研究不同因素的固化作用。此外探讨了抗滑桩与SH结合处理边坡,对比了桩的位置、长度对边坡安全系数的影响。得到的主要成果如下:1、SH可以提高黄土边坡的安全系数,减少边坡水平与竖直方向上的变形,增强边坡稳定性,对黄土边坡具有较好的加固作用。2、随着黄土边坡坡度的增大,黄土边坡的安全系数逐渐减小,施用SH加固后边坡安全系数所增加的比例逐渐增大。SH掺量增加,虽然依然能够增大边坡安全系数,但SH有效利用率降低;随固化区域压实干密度的增大,边坡安全系数提高比例越大,当干密度由1.55ɡ/cm3增加到1.60ɡ/cm3时,黄土边坡安全系数提升最明显;龄期延长,固化效果越好;随着SH加固深度的增大,边坡安全系数随之增大,但固化效果减弱,表明仅仅依靠增大加固深度对于提升边坡安全系数的能力是有限的。3、SH固化黄土边坡影响因素进行敏感性评价排序,从大到小依次为:干密度→龄期→掺量→加固深度。4、抗滑桩与SH结合使用,可以更好地提升边坡的安全系数,增强边坡的稳定性,其与单独使用抗滑桩提高边坡安全系数的规律相似。抗滑桩宜设置于边坡的中部;抗滑桩加固边坡存在一临界桩长,当达到临界桩长时,边坡的安全系数并不随着桩的长度而提高。5、建议实际工程中进行黄土边坡加固时选用参数为:SH掺量10%,加固深度20cm,固化区域尽量压密,压实干密度不小于1.60ɡ/cm3,固化后龄期不少于28d,以保证SH充分发挥作用,如与抗滑桩结合使用效果会更好。上述研究表明:SH用于加固黄土边坡是科学合理的,研究结果可为SH在黄土地区的推广应用提供参考,并对实际边坡的固化治理提供理论依据。
二、边坡稳定性弹塑性大变形有限元强度折减分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、边坡稳定性弹塑性大变形有限元强度折减分析(论文提纲范文)
(1)地下采煤对地表边坡稳定性影响分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性分析方法的研究现状 |
1.2.2 黄土滑坡的研究现状 |
1.2.3 地下开采情况下地表边坡稳定性研究现状 |
1.3 当前研究存在问题 |
1.4 本文研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 基本理论及方法 |
2.1 土动力学基本理论 |
2.1.1 基本理论 |
2.1.2 黄土动黏弹塑性本构模型建立 |
2.1.3 动本构模型验证 |
2.2 计算方法基本理论 |
2.2.1 显式有限元法 |
2.2.2 有限元强度折减法 |
2.3 本章小结 |
3 基于ABAQUS二次开发的地表边坡稳定性分析方法 |
3.1 ABAQUS显式分析模块介绍 |
3.2 二次开发的实现 |
3.3 方法的验证 |
3.4 本章小结 |
4 开采条件对地下采煤情况下地表边坡稳定性的影响分析 |
4.1 数值模型建立及边界条件设置 |
4.2 地下采煤前边坡稳定性分析 |
4.3 开采后边坡稳定性分析 |
4.3.1 开采过程中边坡安全系数的确定 |
4.3.2 开采进尺对边坡稳定性影响分析 |
4.3.3 开挖厚度对边坡稳定性影响分析 |
4.3.4 开采速度对边坡稳定性影响分析 |
4.4 本章小结 |
5 边坡几何特征对地下采煤情况下地表边坡稳定性的影响分析 |
5.1 坡高对边坡稳定性影响分析 |
5.2 坡度对边坡稳定性影响分析 |
5.3 本章小节 |
6 三维情况下地下采煤地表边坡稳定性分析 |
6.1 计算模型及边界条件 |
6.2 计算结果分析 |
6.3 地下采煤对地表黄土边坡稳定性的评价 |
6.3.1 极限安全系数的确定 |
6.3.2 地下采煤对地表边坡稳定性影响评价模型 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(2)土质边坡稳定性及破坏模式的大变形有限元研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究方法的现状 |
1.2.1 边坡稳定性分析方法 |
1.2.2 极限平衡法 |
1.2.3 数值分析方法 |
1.3 有限元分析中边坡失稳判据的研究现状 |
1.4 边坡破坏模式研究现状 |
1.5 大变形有限元方法研究现状 |
1.6 论文主要工作 |
第2章 耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)法数值模拟 |
2.1 引言 |
2.2 边坡CEL模型的建立 |
2.2.1 本构模型的选取 |
2.2.2 强度折减法基本原理 |
2.2.3 CEL模型建立 |
2.3 计算边坡安全系数 |
2.3.1 不同判据在CEL法中的适用性 |
2.3.2 塑性区贯通判据 |
2.3.3 能量突变判据 |
2.4 小结 |
第3章 数值模型的验证 |
3.1 引言 |
3.2 模型考察 |
3.2.1 弹性模量和泊松比的影响 |
3.2.2 计算时长的影响 |
3.2.3 网格尺寸的影响 |
3.2.4 地应力的影响 |
3.3 模型验证与分析 |
3.4 小结 |
第4章 边坡安全系数的经验公式拟合 |
4.1 引言 |
4.2 计算模型与参数的选取 |
4.3 各参数对安全系数的影响 |
4.4 边坡安全系数公式拟合 |
4.5 算例验证 |
4.6 小结 |
第5章 边坡破坏模式研究 |
5.1 引言 |
5.2 边坡破坏模式判别 |
5.3 各参数对滑动面的影响 |
5.3.1 坡角的影响 |
5.3.2 坡高的影响 |
5.3.3 土体重度的影响 |
5.3.4 黏聚力的影响 |
5.3.5 内摩擦角的影响 |
5.4 临界参数值拟合 |
5.5 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)考虑岩土体剪胀特性的边坡稳定性分析与加固技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 软质岩边坡研究现状 |
1.3 边坡稳定性分析方法研究现状 |
1.3.1 极限平衡法 |
1.3.2 强度折减法 |
1.3.3 双系数折减法 |
1.4 边坡加固技术研究现状 |
1.4.1 抗滑桩支护 |
1.4.2 锚杆(索)支护 |
1.4.3 其他支护 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
第二章 边坡变形破坏模式与影响因素分析 |
2.1 边坡力学特性与地质特征 |
2.1.1 力学特性 |
2.1.2 地质特征 |
2.2 边坡稳定性影响因素 |
2.2.1 岩土体性质 |
2.2.2 地质构造 |
2.2.3 地应力 |
2.2.4 岩体结构 |
2.2.5 水的作用 |
2.2.6 振动作用 |
2.2.7 其它因素 |
2.3 路堑边坡变形破坏模式 |
2.4 本章小结 |
第三章 边坡稳定性分析方法优选 |
3.1 极限平衡条分法 |
3.2 强度折减法 |
3.3 双系数折减法 |
3.3.1 双系数强度折减条分法 |
3.3.2 非等比例相关联折减法 |
3.3.3 基于临界曲线的双系数折减法 |
3.4 基于FLAC3D有限差分数值模拟 |
3.5 安全系数定义与失稳判据 |
3.5.1 安全系数定义 |
3.5.2 失稳判据的选择 |
3.6 分析方法优选研究 |
3.6.1 模型建立 |
3.6.2 模型分析 |
3.6.3 不同折减方式计算安全系数比较 |
3.7 本章小结 |
第四章 考虑岩土体剪胀特性的边坡稳定性分析 |
4.1 剪胀角的定义 |
4.2 剪胀角的影响 |
4.3 相关联流动法则局限性 |
4.3.1 屈服准则 |
4.3.2 流动法则 |
4.4 Mohr-Coulomb流动法则 |
4.5 非关联流动法则与等效参数 |
4.5.1 强度参数与破坏面关系 |
4.5.2 等效参数的提出 |
4.6 基于等效参数的边坡稳定性分析 |
4.6.1 等效参数的意义 |
4.6.2 模型建立 |
4.6.3 对比分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 建个元高速边坡工程应用 |
5.1 工程简介 |
5.1.1 场区工程地质条件 |
5.1.2 场区水文地质条件 |
5.2 原设计方案 |
5.2.1 地质资料 |
5.2.2 设计方案 |
5.2.3 数值计算 |
5.3 优化方案 |
5.3.1 模型建立 |
5.3.2 考虑剪胀角的无支护边坡稳定性分析 |
5.3.3 考虑剪胀角的有支护边坡稳定性分析 |
5.4 优化效益分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文及获奖情况 |
(4)岩质边坡多层弯曲倾倒分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义和目的 |
1.2 岩质边坡倾倒破坏类型 |
1.2.1 岩质边坡失稳模式 |
1.2.2 边坡倾倒破坏分类基础 |
1.3 岩质边坡稳定性分析方法 |
1.4 倾倒边坡解析分析方法研究进展 |
1.4.1 块体倾倒 |
1.4.2 多层弯曲倾倒 |
1.4.3 块体-弯曲倾倒和次生倾倒 |
1.5 倾倒边坡数值分析方法研究进展 |
1.5.1 连续介质模拟方法 |
1.5.2 非连续介质模拟方法 |
1.6 倾倒边坡物理模型试验研究进展 |
1.6.1 基底摩擦试验 |
1.6.2 倾斜台面试验 |
1.6.3 模型开挖试验 |
1.6.4 离心机模型试验 |
1.6.5 振动台试验 |
1.7 论文的主要研究内容和技术路线 |
1.8 论文的创新点 |
2 边坡倾倒破坏模式与机理分析 |
2.1 引言 |
2.2 边坡倾倒破坏实例分析 |
2.2.1 基于Goodman-Bray的边坡倾倒分类 |
2.2.2 倾倒边坡的几何特征 |
2.2.3 倾倒边坡的工程地质特征 |
2.2.4 倾倒失稳诱因 |
2.3 边坡倾倒破坏类型和机理分析 |
2.3.1 基本倾倒模式 |
2.3.2 组合倾倒模式 |
2.3.3 深层倾倒 |
2.3.4 拉裂倾倒 |
2.3.5 顺层边坡倾倒 |
2.4 本章小结 |
3 边坡多层弯曲倾倒解析分析模型 |
3.1 引言 |
3.2 边坡多层弯曲倾倒几何模型 |
3.2.1 边坡弯曲倾倒渐进破坏过程 |
3.2.2 失稳模式和几何模型 |
3.3 多层弯曲倾倒模型的解析方法 |
3.3.1 分析思路和方法 |
3.3.2 稳定性判别标准 |
3.3.3 安全系数定义 |
3.4 倾倒区后缘位置确定 |
3.4.1 极限弯曲倾倒深度 |
3.4.2 不同荷载条件下的敏感性 |
3.5 极限平衡方程建立 |
3.5.1 基于力矩平衡的多层弯曲倾倒方程 |
3.5.2 滑动块体静力平衡方程 |
3.5.3 极限状态方程 |
3.6 模型验证和参数敏感性分析 |
3.6.1 模型试验和计算参数 |
3.6.2 求解过程和参数敏感性分析 |
3.7 本章小结 |
4 基于离散元的岩质边坡倾倒破坏分析 |
4.1 引言 |
4.2 倾倒边坡离散元强度折减分析方法 |
4.3 边坡块体倾倒离散元分析 |
4.3.1 Goodman-Bray模型的局限性 |
4.3.2 数值模型建立 |
4.3.3 边坡块体倾倒特征分析 |
4.3.4 关键力学参数的敏感性 |
4.4 边坡多层弯曲倾倒离散元分析 |
4.4.1 模型建立和参数选取 |
4.4.2 模型的边界效应 |
4.4.3 力学参数校准和敏感性分析 |
4.4.4 弯曲倾倒破坏特征 |
4.5 本章小结 |
5 边坡多层弯曲倾倒失稳条件和规律 |
5.1 引言 |
5.2 数值分析方案设计 |
5.3 层状边坡的极限失稳模式 |
5.4 层状边坡极限破坏特征分析 |
5.4.1 多层弯曲倾倒 |
5.4.2 上部倾倒-下部滑动 |
5.4.3 推移式倾倒 |
5.4.4 顺层边坡倾倒 |
5.4.5 下盘边坡失稳 |
5.4.6 安全系数变化规律 |
5.5 软硬互层反倾边坡倾倒失稳特征 |
5.6 本章小结 |
6 德尔西水电站左岸边坡倾倒变形分析与加固措施研究 |
6.1 边坡工程地质特征 |
6.1.1 基本地质条件 |
6.1.2 分步开挖过程 |
6.1.3 典型监测数据分析 |
6.2 左岸边坡开挖稳定性分析 |
6.2.1 模型建立和计算参数 |
6.2.2 开挖过程模拟 |
6.2.3 倾倒岩体的破坏特征 |
6.2.4 优化开挖和安全系数 |
6.3 左岸边坡预应力锚索加固研究 |
6.3.1 预应力锚索模拟方法 |
6.3.2 左岸倾倒体预应力锚索加固方案 |
6.3.3 加固模拟结果分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论和展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:攻读博士学位期间完成的科研成果 |
(5)黄土丘陵沟壑区高填方建设场地变形与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 高填方工程的国内外研究现状 |
1.2.1 压实黄土工程性质的相关研究 |
1.2.2 高填方场地的沉降变形相关研究 |
1.2.3 高填方边坡稳定性的相关研究 |
1.2.4 填方工程沉降变形的离心模型试验的相关研究 |
1.3 课题的主要研究内容、技术路线及创新点 |
1.3.1 课题研究的主要内容 |
1.3.2 课题研究的技术路线 |
1.3.3 论文的主要创新点 |
第2章 研究区内压实黄土的工程特性研究 |
2.1 研究区环境地质条件 |
2.1.1 研究区的地形地貌 |
2.1.2 研究区的地层岩性特征 |
2.1.3 研究区的气象与水文条件 |
2.1.4 兰州第四系黄土的颗粒组成特征 |
2.2 黄土的压实特性 |
2.2.1 细粒土的压实机理 |
2.2.2 黄土填料压实的影响因素 |
2.2.3 土体标准击实曲线的特征分析 |
2.2.4 黄土的全击实曲线 |
2.3 压实黄土的抗剪强度特性 |
2.3.1 压实黄土的直接剪切试验 |
2.3.2 压实黄土的三轴剪切试验 |
2.3.3 压实黄土应力-应变关系归一化特性 |
2.4 压实黄土的压缩固结变形特性 |
2.4.1 高应力下侧限压缩特性分析 |
2.4.2 压实黄土的固结压缩的时间效应分析 |
2.4.3 压实黄土的次固结变形特性分析 |
2.5 压实黄土的增湿变形特性 |
2.6 压实黄土的渗透特性 |
2.7 本章小结 |
第3章 黄土高填方场地沉降变形离心模型试验 |
3.1 离心模型试验技术 |
3.1.1 离心模型试验技术的发展现状 |
3.1.2 离心模型试验的相似性分析 |
3.2 黄土高填方沉降变形的离心模型试验 |
3.2.1 离心模型试验设备 |
3.2.2 高填方沉降变形离心模型试验设计 |
3.2.3 离心模型制作及参数 |
3.3 压实黄土填筑体离心模型试验结果分析 |
3.3.1 离心模型试验结果 |
3.3.2 离心模型试验中填筑体的沉降变形计算 |
3.3.3 压实黄土高填方填筑体沉降变形量与填筑高度的关系 |
3.4 压实黄土离心模型试验沉降变形的时效特性 |
3.4.1 离心模型试验中位移与时间的关系曲线 |
3.4.2 离心模型试验中加载过程中位移与时间的关系 |
3.4.3 离心模型试验中稳定阶段的位移与时间的关系 |
3.5 本章小结 |
第4章 黄土高填方场地沉降变形研究 |
4.1 黄土高填方场地沉降变形控制 |
4.1.1 黄土高填方场地填筑过程与病害分析 |
4.1.2 黄土高填方场地沉降变形的稳定标准 |
4.2 高填方场地沉降变形计算 |
4.2.1 高填方场地原地基压缩沉降变形分析 |
4.2.2 高填方填筑体自身沉降变形的计算方法 |
4.3 高填方自由场地沉降变形的有限元分析 |
4.3.1 高填方自由场地沉降变形计算的有限元模型 |
4.3.2 压实黄土的固结压缩本构模型 |
4.3.3 高填方自由场地沉降变形有限元计算结果分析 |
4.4 高填方沟谷场地沉降变形的有限元分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 黄土高填方边坡稳定性研究 |
5.1 压实黄土高填方边坡的特点 |
5.1.1 压实黄土高填方边坡病害特征分析 |
5.1.2 影响黄土高填方边坡稳定性影响因素 |
5.2 高填方边坡稳定性计算方法 |
5.2.1 边坡稳定性传统计算方法 |
5.2.2 边坡稳定性分析的位移有限元法-强度折减法 |
5.3 压实黄土高填方边坡稳定性计算 |
5.3.1 压实黄土高填方边坡稳定性计算有限元模型 |
5.3.2 压实黄土高填方边坡稳定性有限元计算结果分析 |
5.4 浸水条件下黄土高填方边坡稳定性分析 |
5.4.1 考虑地下水渗流的高填方边坡的稳定性分析 |
5.4.2 考虑坡前蓄水条件下黄土高填方边坡稳定性分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 兰州黄土高填方建设场地的工程实施 |
6.1 高填方工程的质量控制方法 |
6.2 研究区黄土高填方工程项目实施 |
6.2.1 黄土高填方底部天然地基的处理措施 |
6.2.2 黄土填筑体的质量控制措施 |
6.2.3 黄土高填方边坡稳定性控制措施 |
6.2.4 黄土高填方工程的防洪排水措施 |
6.3 研究区工程关键技术效果评价 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文和参编规程 |
附录B 攻读学位期间所做的科研项目 |
(6)黄土边坡稳定性有限元非等比例相关联不同步强度折减法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 本课题在国内外的研究现状 |
1.2.1 定性分析法 |
1.2.2 定量分析法 |
1.2.2.1 极限平衡法(LEM法) |
1.2.2.2 数值分析法 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 有限元双参数非等比例相关联不同步强度折减法 |
2.1 有限元强度折减法基本原理 |
2.2 强度折减法(SRM)基本理论 |
2.2.1 单元安全系数的定义 |
2.2.2 强度折减法的屈服准则 |
2.2.3 失稳判断准则 |
2.3 双参数非等比例强度折减法(DRM) |
2.3.1 理论依据与基本原理 |
2.3.2 边坡综合安全系数的选用 |
2.4 双参数非等比例相关联强度折减法 |
2.4.1 强度参数演化规律的基本假定 |
2.4.2 以强度参数对抗滑力贡献为权重的综合安全系数 |
2.5 双参数非等比例相关联不同步强度折减法 |
2.5.1 土体本构模型及屈服准则 |
2.5.2 强度参数演化规律的基本假定 |
2.5.3 关于双参数折减系数非等比例不同步的关系 |
2.5.4 计算原理 |
2.5.5 计算步骤 |
2.5.6 综合安全系数的选用 |
2.6 本章小结 |
3 结构性黄土抗剪强度随应变发展演化过程 |
3.1 非饱和黄土的抗剪强度 |
3.2 应变软化变化引起土体材料强度衰减 |
3.3 黄土滑坡土体直剪试验 |
3.3.1 Q_3原状黄土物理性质 |
3.3.2 Q_3原状黄土直剪验方案 |
3.4 粘聚力c、内摩擦角j的折减机制的研究 |
3.5 本章总结 |
4 均质黄土边坡稳定性数值算例分析 |
4.1 均质黄土地质条件 |
4.2 静力作用下均质黄土边坡极限状态数值模拟 |
4.2.1 数值模型及计算条件说明 |
4.2.2 计算方案 |
4.3 传统强度折减法数值模拟结果 |
4.4 极限平衡法数值模拟结果 |
4.5 非等比例不同步数值模拟结果 |
4.6 本章小结 |
5 非均质黄土边坡稳定性数值算例分析 |
5.1 非均质黄土边坡的工程地质条件 |
5.2 静力作用下非均质黄土边坡极限状态数值模拟 |
5.2.1 数值模型及计算条件说明 |
5.2.2 计算参数的选取 |
5.2.3 计算方案 |
5.3 传统强度折减法数值模拟结果 |
5.4 极限平衡法数值模拟结果 |
5.5 非等比例不同步数值模拟结果 |
5.6 本章小结 |
6 延安某高填方边坡稳定性研究 |
6.1 工程概况 |
6.2 计算模型 |
6.3 计算模型参数的选取 |
6.4 计算模型边界条件 |
6.5 正常工况条件下延安高填方黄土边坡稳定性分析 |
6.6 降雨入渗条件下延安高填方黄土边坡稳定性工况分析 |
6.6.1 非饱和渗流计算理论 |
6.6.2 气象条件 |
6.6.3 降雨入渗黄土边坡渗流与稳定性计算结果 |
6.7 地震作用下延安高填方黄土边坡稳定性分析 |
6.7.1 地震作用下延安高填方黄土边坡稳定性计算条件 |
6.7.2 地震作用下延安高填方黄土边坡稳定性计算结果 |
6.8 本章小结 |
7.结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(7)基于SPH的边坡稳定性数值分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 SPH法的发展历程 |
1.2.2 SPH法在大变形领域的应用 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 SPH法基本原理及程序实现 |
2.1 引言 |
2.2 SPH基本原理 |
2.2.1 函数光滑近似逼近及其积分表示 |
2.2.2 粒子近似逼近及其导数粒子表示 |
2.2.3 核函数 |
2.3 SPH控制方程 |
2.4 数值计算要点 |
2.4.1 软件简介 |
2.4.2 粒子转化 |
2.4.3 边界处理 |
2.4.4 注意事项 |
2.5 ABAQUS内嵌弹塑性本构模型 |
2.5.1 基本理论 |
2.5.2 Mohr-Coulomb模型 |
2.5.3 Drucker-Prager模型 |
2.5.4 Drucker-Prager准则之间的参数变换 |
2.5.5 D-P模型与M-C模型参数的软件输入 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于SPH的边坡稳定性分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 边坡稳定性分析流程及验证 |
3.2.1 模型箱边界处理 |
3.2.2 核函数的选择 |
3.2.3 重力加载方式 |
3.2.4 SPH法模型验证 |
3.3 稳定性算法关键因素分析 |
3.3.1 边坡失稳判据研究 |
3.3.2 屈服准则对安全系数的影响 |
3.3.3 流动法则对安全系数的影响 |
3.4 坡高及强度对边坡安全系数影响分析 |
3.4.1 坡高变化对边坡稳定的影响 |
3.4.2 抗剪强度对边坡稳定的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 边坡工程实例SPH分析 |
4.1 工程概况 |
4.2 工程地质条件 |
4.2.1 地形地貌 |
4.2.2 地层岩性 |
4.3 边坡稳定性分析 |
4.3.1 极限平衡分析 |
4.3.2 二维有限元分析 |
4.3.3 三维SPH分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
(8)长春岭滑坡稳定性分析及治理方案优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 我国滑坡的分布及主要特点 |
1.1.2 我国公路边坡的破坏类型及特点 |
1.1.3 公路边坡研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 我国在公路边坡研究方面的主要阶段 |
1.2.2 目前滑坡的主要研究方法 |
1.2.3 我国规范推荐的边坡稳定性分析方法 |
1.3 本文主要研究内容和技术路线 |
2 长春岭滑坡基本情况 |
2.1 工程概况 |
2.2 工程自然地理条件 |
2.2.1 气象条件 |
2.2.2 水文条件 |
2.2.3 地形、地貌条件 |
2.3 工程地层概况 |
2.3.1 地层情况 |
2.3.2 构造情况 |
2.3.3 地震条件 |
2.4 滑坡特征 |
2.4.1 边坡岩土体特征 |
2.4.2 滑坡岩土体物理力学性质 |
2.4.3 滑带强度参数取值 |
3 长春岭滑坡稳定性分析 |
3.1 滑坡稳定性的定性分析 |
3.1.1 滑坡变形宏观分析 |
3.1.2 滑动面(带)判断 |
3.1.3 滑坡形成条件分析 |
3.2 抗滑稳定性计算 |
3.2.1 传递系数法基本原理及计算方法 |
3.2.2 岩土材料参数选取 |
3.2.3 天然工况条件下边坡稳定分析 |
3.2.4 降雨工况边坡稳定性分析 |
3.2.5 地震工况和暴雨工况叠加条件下边坡稳定性分析 |
3.2.6 边坡稳定评价 |
3.3 有限元强度折减法进行抗滑稳定性验算 |
3.3.1 有限元强度折减法的基本原理和计算方法 |
3.3.2 强度折减法失稳判断依据 |
3.3.3 数值计算软件选择及其特点 |
3.3.4 本构模型选取与模型建立 |
3.3.5 天然工况条件下抗滑稳定性验算 |
3.3.6 有限元强度折减法的优势与不足 |
3.4 本章小结 |
4 长春岭滑坡治理方案设计及优化 |
4.1 滑坡治理的主要措施及流程 |
4.2 长春岭滑坡治理方案设计原则 |
4.2.1 长春岭滑坡治理工程设计基本原则 |
4.2.2 工程安全等级 |
4.2.3 工况设置 |
4.3 滑坡前缘应急处理方案 |
4.4 抗滑桩治理方案 |
4.4.1 抗滑桩设计原理及基本方法 |
4.4.2 抗滑桩设计推力计算及布置 |
4.4.3 抗滑桩桩身设计 |
4.4.4 内力计算 |
4.4.5 锚固段深度校核 |
4.4.6 边坡稳定验算 |
4.5 预应力锚索格构梁治理方案 |
4.5.1 锚固力计算 |
4.5.2 锚索长度计算 |
4.5.3 格构梁内力计算 |
4.6 前缘应急削坡验算 |
4.7 支护后边坡稳定性验算 |
4.7.1 参数选取 |
4.7.2 验算结果 |
4.8 治理方案优化 |
4.8.1 腰部增加预应力锚索方案 |
4.8.2 抗滑桩上部增加预应力锚索方案 |
4.9 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
作者简介: 徐黎斌 |
(9)KKH二期特殊地质高边坡稳定性及防护措施研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性分析方法研究现状 |
1.2.2 千枚岩高边坡研究现状 |
1.2.3 边坡变形破坏模式研究现状 |
1.2.4 边坡处治方案研究现状 |
1.2.5 研究现状总结 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 工程背景与地质条件 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 地理位置、地形地貌、地层岩性 |
2.1.2 气象、水文地质条件 |
2.2 KKH二期公路沿线千枚岩高边坡概况 |
2.3 千枚岩高边坡稳定性影响因素与破坏模式 |
2.3.1 千枚岩高边坡稳定性影响因素 |
2.3.2 千枚岩高边坡破坏模式 |
2.4 典型千枚岩高边坡的选取 |
2.4.1 KKH二期沿线千枚岩高边坡评价方法 |
2.4.2 KKH二期沿线千枚岩高边坡评价 |
2.5 本章小结 |
第三章 高边坡ABAQUS建模与稳定性分析 |
3.1 边坡稳定性分析方法选择 |
3.1.1 极限平衡法 |
3.1.2 有限元数值法 |
3.1.3 强度折减法 |
3.2 基于ABAQUS软件的强度折减法 |
3.2.1 ABAQUS软件介绍 |
3.2.2 强度折减法在ABAQUS中的实现 |
3.3 有限元分析模型 |
3.3.1 模型尺寸 |
3.3.2 模型参数 |
3.3.3 分析步、荷载与边界条件 |
3.3.4 网格划分与单元类型 |
3.3.5 计算结果与后处理分析 |
3.4 模型对比与验证 |
3.4.1 不含软弱夹层的边坡模型 |
3.4.2 含有多处软弱夹层的边坡模型 |
3.5 软弱夹层参数敏感性分析 |
3.5.1 敏感性分析参数范围 |
3.5.2 夹层倾角的影响 |
3.5.3 夹层厚度的影响 |
3.5.4 夹层粘聚力的影响 |
3.5.5 夹层内摩擦角的影响 |
3.5.6 夹层参数多元回归分析 |
3.6 边坡几何参数敏感性分析 |
3.6.1 边坡高度的影响 |
3.6.2 平台宽度的影响 |
3.6.3 单级坡率的影响 |
3.6.4 单级坡高的影响 |
3.6.5 坡形参数多元回归分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 高边坡加固措施可行性分析 |
4.1 高边坡支护技术 |
4.2 锚杆支护下的有限元模拟 |
4.3 锚杆支护参数分析 |
4.3.1 锚杆长度的影响 |
4.3.2 锚杆倾角的影响 |
4.3.3 锚杆间距的影响 |
4.3.4 锚固参数多元回归分析 |
4.4 锚杆参数优化设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 高边坡开挖数值模拟 |
5.1 开挖的有限元模型 |
5.2 开挖模拟分析 |
5.2.1 逐级开挖水平位移分析 |
5.2.2 逐级开挖竖向位移分析 |
5.2.3 逐级开挖塑性区分析 |
5.2.4 逐级开挖最大主应力分析 |
5.2.5 逐级开挖边坡安全系数分析 |
5.3 高边坡开挖锚固施工方案优化 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 进一步研究的建议 |
致谢 |
参考文献 |
(10)固化剂对黄土边坡稳定性的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性研究 |
1.2.2 固化剂对土体改良的研究 |
1.2.3 抗滑桩对边坡加固的研究现状与发展 |
1.2.4 边坡敏感性分析研究 |
1.3 目前研究存在的问题 |
1.4 本文的主要内容及方法 |
1.5 研究的技术路线 |
第二章 边坡稳定性分析 |
2.1 土质边坡的结构类型 |
2.1.1 均质土边坡 |
2.1.2 二元结构边坡 |
2.1.3 层状松散土边坡 |
2.2 黄土边坡破坏的主要形式 |
2.2.1 整体失稳类型 |
2.2.2 坡面破坏类型 |
2.2.3 破坏因素与特征 |
2.3 土质边坡抗滑桩支护机理及受力特点分析 |
2.3.1 抗滑桩支护的形式 |
2.3.2 抗滑桩支护的机理 |
2.3.3 边坡与抗滑桩相互作用的分析 |
第三章 ANSYS软件在黄土边坡中的应用 |
3.1 有限元法 |
3.1.1 有限元强度折减法的基本原理 |
3.1.2 非线性有限元 |
3.2 正交试验设计 |
3.2.1 正交试验设计的流程 |
3.2.2 正交表 |
3.3 灰色关联分析 |
3.3.1 基本理论 |
3.3.2 灰色关联分析的基本方法 |
3.4 基于ANSYS的边坡稳定性分析 |
3.4.1 ANSYS简介 |
3.4.2 APDL语言 |
3.4.3 屈服准则的选取 |
3.4.4 失稳判据的选取 |
3.5 考虑桩-土接触的抗滑桩边坡稳定性分析 |
3.5.1 抗滑桩的研究成果 |
3.5.2 接触面的模型及在ANSYS中实施 |
3.6 基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析在ANSYS实施流程 |
3.7 边坡分析案例 |
3.7.1 边坡计算模型 |
3.7.2 边坡稳定性分析步骤 |
3.7.3 结果分析 |
第四章 SH固化黄土边坡的稳定性分析 |
4.1 SH固化黄土参数及机理 |
4.2 边坡计算模型 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 坡度对边坡安全系数的影响 |
4.3.2 掺量对边坡安全系数的影响 |
4.3.3 干密度对边坡安全系数的影响 |
4.3.4 龄期对边坡安全系数的影响 |
4.3.5 加固深度对边坡安全系数的影响 |
4.3.6 SH的加固效果 |
4.4 固化黄土边坡敏感性研究 |
4.4.1 正交试验设计 |
4.4.2 灰色关联分析 |
4.5 与水泥固化剂进行对比分析 |
第五章 抗滑桩与SH加固黄土边坡的稳定性分析 |
5.1 模型的建立与网格划分 |
5.2 抗滑桩位置对边坡安全系数的影响 |
5.3 抗滑桩长度对边坡安全系数的影响 |
5.4 经济对比 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
四、边坡稳定性弹塑性大变形有限元强度折减分析(论文参考文献)
- [1]地下采煤对地表边坡稳定性影响分析[D]. 焦贝. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]土质边坡稳定性及破坏模式的大变形有限元研究[D]. 李泽莹. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]考虑岩土体剪胀特性的边坡稳定性分析与加固技术研究[D]. 李浚弘. 昆明理工大学, 2021(01)
- [4]岩质边坡多层弯曲倾倒分析方法研究[D]. 安晓凡. 西安理工大学, 2020(01)
- [5]黄土丘陵沟壑区高填方建设场地变形与稳定性研究[D]. 来春景. 兰州理工大学, 2020(02)
- [6]黄土边坡稳定性有限元非等比例相关联不同步强度折减法[D]. 刘洋. 西安理工大学, 2020
- [7]基于SPH的边坡稳定性数值分析[D]. 黄林. 西南交通大学, 2020(07)
- [8]长春岭滑坡稳定性分析及治理方案优化研究[D]. 徐黎斌. 浙江大学, 2020(01)
- [9]KKH二期特殊地质高边坡稳定性及防护措施研究[D]. 刘继华. 东南大学, 2020(01)
- [10]固化剂对黄土边坡稳定性的影响研究[D]. 徐鹏飞. 太原理工大学, 2020(07)