基于基于ansys仿真平台的边坡稳定性分析

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1、华中科技大学硕士学位论文基于ANSYS仿真平台的边坡稳定性分析姓名：李梦玄申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王元汉2003.4.28华中科技大学硕士学位论文摘要f边坡稳定分析一直是岩土工程中的重要研究课题。边坡稳定性受边坡材料力学特性、边坡的几何尺寸、边坡外部荷载等诸多因素的影响，边坡变形破坏因此相当复杂，主要有滑动、崩塌、塌滑、倾倒、蠕动、剥落和流动等基本形式。目前我们的研究绝大多数是针对滑动破坏的分析。分析边坡稳定问题，基本上可以分为两种方法，一种是极限平衡方法，另一种是考虑土体应力应变关系的数值分析方法。极限平衡方法由于不

2、能真实地反映边坡失稳时的应力场和位移场而受到质疑。而数值分析方法为边坡稳定分析提供了较为正确和深入的概念。边坡失稳是一个逐步发展的过程，在土体局部出现剪坏或屈服后，应力场会重新分稚，最危险滑动面也会随之改变。因此，如何正确分析边坡失稳的全过程，在理论与工程实际中有重要意义。』，本文利用ANSYS仿真模拟平台来模拟边坡失稳过程中的应力和位移的变化。在每一种应力状态下，利用局部最小安全系数观念，定出边坡内部之滑动方向分御。再以有效且系统的搜寻步骤，找出边坡的临界滑动面，从而分析其滑动面变化的趋势。本文方法提供了边坡稳定分析的动态方法。本文用

3、此方法代替传统的方法以实例对边坡失稳的过程进行了仿真模拟分析。f分析结果表明：该土体剪切破坏首先发生在坡趾＼后方的坡体中心部位。出现局部剪切破坏后，临界破坏面向坡面方向移动，且安令系数逐步减小。这一过程较真实地反映了边坡失稳的发展过程和趋势。J／本文提出的边坡稳定性分析方法与传统的分析评价方法不同。它利用ANSYS仿真模拟平台，配合滑动方向准则及临界滑动面的寻求模式对边坡稳定性进行分析。分析过程中，考虑了边坡失稳过程中的应力重分布，由此引起了临界滑动面的改变，真，实的反映了边坡失稳是一个逐步发展的过程。怄j此，这是一种动态的边坡稳定性判

4、j)Ij办＼法。由于有限元法的广泛适用性，本文方法可应用于各种复杂情况下边坡的稳定分析4关键词：边坡／＼二稳定性，。ANSYS仿真临界滑动面。华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTTheanalysisoftheslopestabilityhaslongbeenaveryimportantresearchproblemintheGeoteclmicalEngineering．Theslopestabilityisaffectedbyalotoffactorssuchasthemechanicalcharacteroftheslopem

5、aterial，thegeometricaldimensionoftheslope，themoundingloadoftheslope．Sothedistortionandfailureoftheslopealeverydiffcult，whichmostlyincludeslippage，dilapidation，dumpage，creepage，desquamate，fluxionandSOon，Sofarwepaymoreattentiontothefailureanalysisoftheslippage．Thereareusua

6、llytwomethodsintheanalysisoftheslopestability,oneisthecriticalequilibriummethod，theotheristhemumericalanalysismethodconsideringaboutthestress—strainrelationofthesoilbody．ThecriticalequilibriummethodisdoubtedbecauseitcannotfactuallyreflecttheStressfieldandthedisplacementf

7、ieldduringitsinstability．Whilethemumericalanalysismethodprovidesmoreaccurateandmoreembeddedconceptionforthestabilityanalysisoftheslope．Theslopeinstabilityisaprocessthatdevelopedstepbystep，andafterthesoilbodyisshear-brokenoryieldedlocally,thestressfieldwillredistribute，an

8、dthecriticalslipsurfacewillchangeensued．Soitissignificantintheoryandengineeringpracticetoanalyzethewhol