基于有限元法的邊坡抗滑穩(wěn)定矢量和安全系數(shù)求解方法研究.pdf

1、本文對(duì)前人所作出的關(guān)于邊坡穩(wěn)定性分析方法的成果做了歸納總結(jié),基于葛修潤(rùn)院士提出的矢量和安全系數(shù)的思想,采用有限元法分析手段,展開以下研究工作:
　　1)總結(jié)常見的邊坡抗滑穩(wěn)定性分析方法的特點(diǎn)以及不足之處,針對(duì)常見的基于強(qiáng)度折減安全系數(shù)、超載安全系數(shù)以及基于滑動(dòng)面應(yīng)力分析的代數(shù)和安全系數(shù)進(jìn)行分析,指出安全系數(shù)定義及分析方法存在過多的人為假設(shè),物理力學(xué)意義不明確,說(shuō)明了基于“矢量和”思想定義的安全系數(shù)具有明確的物理力學(xué)意義。
　

2、　2)在運(yùn)用有限元分析得到潛在滑動(dòng)面上應(yīng)力分布的前提下,對(duì)潛在滑動(dòng)面上的應(yīng)力在統(tǒng)一的整體坐標(biāo)系下進(jìn)行矢量化,推導(dǎo)出二維問題和三維問題在滑面微段處滑動(dòng)力矢量和抗滑力矢量計(jì)算公式,確定出在自重和外部荷載作用下任意滑面微段處滑體的唯一潛在滑動(dòng)方向和抗滑方向,基于 MATLAB語(yǔ)言環(huán)境開發(fā)的二維矢量和安全系數(shù)計(jì)算程序和三維矢量和計(jì)算程序,求解邊坡的矢量和安全系數(shù),分析邊坡的穩(wěn)定性。
　　3)以三峽庫(kù)區(qū)千將坪滑坡為例,分別采用本文基于有限元

3、法的邊坡穩(wěn)定矢量和安全系數(shù)求解方法和傳統(tǒng)的極限平衡方法分別求解千將坪滑坡在三峽水庫(kù)135m蓄水及降雨條件下的安全系數(shù),結(jié)果表明分別采用本文基于有限元法的邊坡穩(wěn)定矢量和安全系數(shù)求解方法求解獲得的安全系數(shù)為0.9948和0.9966,比采用傳統(tǒng)的極限平衡方法(摩根斯坦-普萊斯)求解獲得的安全系數(shù)1.009更符合實(shí)際情況,說(shuō)明了本文基于有限元法的邊坡穩(wěn)定矢量和安全系數(shù)求解方法求解獲得的安全系數(shù)是先進(jìn)合理的。另外,矢量和安全系數(shù)對(duì)c、?值的敏感