喻和平，袁明明，张　聪，陈熙源，张家德

(长沙理工大学 水利工程学院，湖南 长沙 410114)



基于弹塑性区间有限元的边坡稳定性分析

喻和平，袁明明，张聪，陈熙源，张家德

(长沙理工大学 水利工程学院，湖南 长沙 410114)

摘要：区间分析法是工程中对不确定问题进行分析的方法之一。现有区间分析法大多采用区间参数摄动法求解，其存在明显的局限性，特别对于弹塑性问题需采用增量法计算时，很难得到有效的解答。在边坡稳定性计算中采用区间变量来描述工程中的不确定性，将区间数学与弹塑性有限元相结合，建立了弹塑性区间有限元，推导了基于弹塑性区间有限元方法的边坡稳定性区间安全系数计算公式，这一方法能有效的避免区间参数摄动法的局限性。通过工程实例，验证了该方法的可行性和有效性。在此基础上探讨了岩土体参数对区间安全系数的影响。结果表明，内摩擦角对边坡安全系数的影响明显，重度、黏聚力影响较大，弹性模量和泊松比影响小。

关键词：区间分析；弹塑性区间有限元；边坡稳定；区间安全系数

区间分析法(区间数学)是20世纪60年代后期发展起来的较活跃的计算数学分支，是一种不确定性分析方法。Moore R E在1966年奠定了区间数学的理论基础。我国王德人和陈塑寰[1-2]等人发展了其理论。近几十年来，区间有限元法已在结构分析和岩土工程领域得到了广泛的研究与应用。如：Rao S S和Mullen等[3-6]结合工程中的诸多不确定性，把区间方法引入到工程中，建立了区间有限元；……