苏广泉 李艳坤

摘要：有限单元法是数值模拟方法在边坡稳定评价中应用得最早的方法，也是目前最广泛使用的一种数值方法， 可以用来求解弹性、弹塑性、粘弹塑性、粘塑性等问题。20世纪60年代以来，有限元法开始应用于土坡的稳定分析，为土坡稳定分析提供了新的思路。本文介绍了现有的有限单元法在边坡稳定分析中的应用，并重点介绍了非线性有限元法和有限元强度折减法，最后指出有限元法在边坡稳定分析方面的一些优势，以及所存在不足。

引言

边坡稳定事关工程的成败，因此其研究一直是工程中的一个重要的课题。如果边坡失去稳定，将产生很大的位移，滑体由稳定静止状态变为运动状态，其位移和塑性应变不再是一个定值，而是处于无限塑性流动状态，边坡稳定分析是边坡设计的前提，它决定着边坡是否失稳以及边坡失稳时存在多大推力，以便为支护结构设计提供科学依据。

早期的边坡稳定分析主要是运用极限平衡法，得到的只有滑动面的位置及稳定性安全系数，无法观察滑坡体内的应力应变分布及位移情况，无法为后期更为深入的研究工作提供充足的数据。将有限单元法引入边坡的稳定分析，对边坡工程具有重大意义，为边坡的计算提供了新的检验方法。

有限元單元法是将连续的求解域离散成一组按一定方式相互联结在一起的有限个单元集合体。在每一个单元体内用近似函数及其导数来表示单元的各结点的数值及其插值函数，一旦求出了各结点的未知量，单元内的场函数近似值就可以通过相应的插值函数求出。……