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基于极限平衡法和有限元强度折减法的某滑坡体稳定分析

2012-10-21董艳华

三峡大学学报(自然科学版) 2012年2期
关键词:有限元

董艳华 程 壮 党 莉

(1.三峡大学 水利与环境学院,湖北宜昌 443002;2.三峡大学 三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌 443002)

目前用于边坡稳定性分析的方法主要有极限平衡法,室内模型试验和数值分析方法.极限平衡法认为边坡破坏是由于边坡内产生了滑动面,部分坡体沿滑动面滑动造成的,该方法将滑动土体划分成一系列土条,假定土条为不变形的刚体,各土条间引入条间力,建立多次超静定平衡方程,通过引入不同的假定求解平衡方程,主要包括Fellenious法、Bishop法、Janbu 法 和 Morngenstern-Price法 等[1-3].极限平衡法计算简单,能快速给出边坡体的滑动安全系数,但该方法没有考虑岩土体本身的应力应变关系,不能反映边坡体的应力状态.室内模型试验[4]是将边坡实体按照相似原理,对尺寸、材料和荷载等按一定比例缩小后进行模型试验,能直观地反映边坡体破坏的演变过程,但模型试验周期长,并且很难做出完全相似于实体工程的相似模型.数值分析方法是以弹塑性理论为基础的,适用于处理非线性、非均质和复杂边界等问题,目前应用较为广泛的是有限元强度折减法[5-7].以上方法计算假定不同,各有优缺点,鉴于此,本文综合应用极限平衡方法与有限元强度折减法对某滑坡体的稳定性进行了分析,并提出了加固建议.

1 基本原理

1.1 极限平衡法基本原理

极限平衡法以摩尔-库仑强度理论为基础,将滑坡体分为若干垂直土条,仅考虑静力平衡条件,建立滑坡……

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