数值模拟在边坡稳定性评价中的应用研究-论文.pdf

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1、总第299期计算机与数字工程Vo1．42No．92014年第9期Computer&DigitalEngineering1595数值模拟在边坡稳定性评价中的应用研究石甜孔建益王兴东(武汉科技大学机械自动化学院武汉430081)摘要边坡稳定性评价是一个难题，关键难点在于没有准确的稳定性评价方法，传统的条分法、极限分析法、滑移线法等都存在很大的局限性，计算准确性与真实值也都存在一定的误差，而且都没有考虑应力应变所带来的影响。数值模拟的出现改善了这一现状，它融人了本构关系能够消除应力应变所带来的影响，最难得的是通过计算出的滑移面能够为监测设备的合理布

2、放提供准确依据，这也是滑坡预警的前提，实际意义重大，而且它本身可以模拟边坡加载、卸载的全过程，可通过严格的应力、应变分析求解边坡的极限荷载。通过具体工程实践表明数值模拟在边坡稳定性评价中计算准确应用合理，能够直观地得到滑体的滑移破坏面以及应变和应力图等。关键词稳定性；模拟；应力；应变中图分类号TP319DOI：10．3969／j．issn1672—9722．2014．09．013ApplicationofNumericalSimulationintheEvaluationofSlopeStabilitySHITianKONGJianyiWAN

3、GXingdong(CollegeofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081)AbstractBecauseofnoaccuratestabilityevaluationmethods，theevaluationofslopestabilityisaproblem．Therearesomebiglimitationsinmanymethods，suchasthetraditiona1ruleofthirds，thelimitanalysi

4、smethodandthesliplinemethod．Calculationaccuracyandtherea1valuealsohavesomeerror，anddonotconsidertheeffectsofstressandstrain．Theappearanceofnumericalsimulationimprovesthissituation，theconstitutiverelationisaddedtOeliminatetheeffectsofstressandstrain，alsoprovideaccuratebasisf

5、ormonitoringequipmentreasonableplacethroughthecalculatedslipplane．Thisisalsothepremiseoflandslidewarning，andhasagreatpracticalsignificance．ItitselfcanbeusedtOsimulatethewholeprocessofloadingandunloa—dingofslope，andsolvetheultimateloadoftheslopethroughrigorousanalysisofthest

6、ressandstrain．Specificengineeringpracticeshowsthatthenumericalsimulationincalculationisaccurateandapplicationisreasonableontheevaluationofslopesta—bility．Slidingfailuresurfaceoftheslideandthestrainandstressdiagram，etccanbegetintuitively．KeyWordsstability，simulation，stress，s

7、trainClassNumberTP3】9程中岩体本身的阻抗小于破坏力时边坡就会发生1引言加速滑坡，最终导致地质灾害的发生。由于岩体具边坡工程中边坡岩体在地震力、重力、构造有不确定的复杂的力学特征，而仅仅依靠传统的计力以及其他应力的长期作用下会产生下滑趋势，算方法与实际结果偏差较大不能准确地评价边坡实际边坡工程中这种趋势会受到边坡岩体本身抗稳定性，没有融入应力应变的影响因素。对边坡稳拉破坏和抗剪切破坏的阻抗[，在边坡变形破坏过定性分析评价应用数值模拟的方法可揭示滑坡机收稿日期：2014年3月17日，修回日期：2014年4月21日基金项目：国家

8、十二五项目(编号：2011BAB05B02)资助。作者简介：石甜，女，硕士研究生，研究方向：机械电子工程。孔建益，男，教授，研究方向：智能设计与控制。王兴东，男，教