基于Python的ABAQUS有限元强度折减法程序在边坡稳定性分析中的应用
2021-09-08荣光旭
荣光旭,彭 艳,田 凯
(1. 安徽工业经济职业技术学院 地质与建筑工程学院,安徽 合肥 230051;2. 中国地质调查局成都地质调查中心,四川 成都 610081)
0 引 言
边坡稳定性分析计算的目的是为了判断边坡稳定状态进而对发展趋势做出预测,以防止灾害的发生. 强度折减法是边坡稳定性分析的方法之一,它通过定义当前土体强度与避免结构破坏所需的最小抗剪强度之比来计算安全系数,或者可定义为即将发生破坏时,在Mohr-Coulomb破坏准则下的土体强度最小值.
有限元强度折减法(Strength Reduction Finite Element Method,SRFEM)理论首先由Zienkiewicz O.C[1]提出. SRFEM可应用于非均值材料,如土体破坏的研究[2],但主要还是应用于边坡稳定性分析[3]. Yuan等[4]根据边坡土体内聚力折减参数和内摩擦角折减参数的比值不同,提出了基于双参数的折减方式,唐芬等[5]等讨论了黏性土和砂土c,φ不同的衰减速度,陈国庆等[6]研究了边坡强度折减的范围,Griffiths D.V等[7]提出了边坡失稳判据,曹先锋等[8]提出了基于温控参数的强度折减有限元法; 孙超伟等[9]利用强度折减法基于Hoek-Brown准则提出了一套边坡稳定性分析的图表法求解思路; 朱文炜等[10]综合分析了强度折减法与重度增加法对稳定性系数的影响; 李宁等[11-12]利用二分法来求解边坡的安全系数,同时利用Fortran编制程序并结合“基于场变量的有限元强度折减法”实现了ABAQUS的二次开发. Wei等[13]完成了单排桩加固的强度折减分析,Shi等[14]以等效塑性应变带连接作为破坏准则,利用SRFEM研究了钢管桩加固前后土坡的安全系数,Mohammad Reza Arvin等……
