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《基桩下溶洞顶板稳定性评价的强度折减有限元法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基桩下溶洞顶板稳定性评价的强度折减有限元法第27卷2005证第1期1月岩土工程ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringVo1.27No.1Jan.,2005基桩下溶洞顶板稳定性评价的强度折减有限元法StudyonstabilityevaluationofkarstcaveroofwithstrengthreductionFEM程晔,赵明华,曹文贵(湖南大学岩土工程研究所,湖南长沙,410082)摘要:定义溶洞项板稳定性安全系数为项板岩体实际剪切强度与折减到临界破坏时的剪切
2、强度之比值.综合运用强度折减技术,弹塑性有限元和二分法探讨基桩下溶洞项板稳定性的评价方法.研究表明,该方法不仅可得到能表征溶洞项板稳定性且物理意义明确的安全系数,还可获得可能的破坏面及破坏过程,与传统方法相比,具有明显的优越性.实例证明了其可行性与有效性.该方法为基桩下溶洞顶板稳定性分析与评价提供了新的思路与方法,具有重要的理论意义与工程实用价值.关键词:强度折减技术;弹塑性有限元;二分法;溶洞;稳定性分析中图分类号:TU434文献标识码:A文章编号:1000—4548(2005)一01—0038—04作者简
3、介:程晔(1974一),男,湖南湘阴人,博士研究生,工程师,主要从事岩土力学数值分析与智能岩土力学研究.CHENGe,ZHAOMing—hua,CAOWen—gui(GeoteehnicalengineeringinstituteofHunanuniversity,Changsha410082,China)Abstract:Thesafetyfactorofkarstcaveroofisdefinedastheratioofactualshearstrengthparametertocriticalfailu
4、reshearstrengthparameterinthispaper.Stabilityofkarstcaveroofwasanalyzedwithstrengthreductiontechnique,elasto-plasticFEManddichotomy.Then,notonlythesafetyfactorofkarstcaveroofwithspecificphysicsmeaningCanbeobtained,buttheoverallfailureprocessandthelocationof
5、failuresurfacemayalsobedeterminedatthesametime,Sothepresentmethodisobviouslysuperiortothosetraditionalmethods.Thecalculatedresultsofafewengineeringexamplesprovethattheproposedmethodiseffectiveinanalyzingthestabilityofkarstcaveunderthepiletip.Keywords:streng
6、threductiontechnique;elasto-plasticFEM;dichotomy;karstcave;stabilityanalysis0前言基桩下溶洞项板的稳定性分析可分为定性分析和定量分析.定性分析取决于工程人员的经验,定量分析至今尚缺乏公认的完善方法.文献【l】提出把溶洞项板视为梁板,塌落拱,压力拱等进行半定量计算.文献【2】对此类方法进行了更加深入的研究,并得到了许多有价值的结论.文献【3】采用三维线弹性有限元对溶洞顶板进行受力分析,并以Gfiffith准则判断其稳定性.但上述方法都是
7、采用极限安全厚度与实际厚度的比值来定义安全系数,其物理概念并不十分明确.Duncan(1996)[41指出边坡安全系数可以定义为使边坡刚好达到临界破坏状态时,对土的剪切强度进行折减的程度,即定义安全系数是土的实际剪切强度与临界破坏时折减后的剪切强度的比值,即为强度折减法.其实,早在1975年Zienkiewicz[51就将强度折减技术应用于边坡稳定性分析,随着计算机技术的发展与有限元分析技术的成熟,强度折减有限元方法在边坡稳定性分析中得到了广泛的应用,如Ugai(1989)t印.Matsui和San(1992
8、),Ugai和Leshchinsky(1995)[81.Gfiffiths和Lane(1999),Dawson和Roth(1999)[101.Manzari和Nour(2000)[nl等,我国宋二祥(1997)[】,连镇营等(2001)[扪,郑宏等(2002)钔,赵尚毅等(2003)[】也做了大量工作,张鲁渝等(2002)[)61较全面地分析了影响该方法计算精度的因素.本文拟扩展此定义的范围,把桩基
