flac软件在边坡稳定性分析中的应用

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1、FLAC软件在边坡稳定性分析中的应用第23卷第4期　　黑　龙　江　工　程　学　院　学　报(自然科学版)Vol.23№.42009年12月　JournalofHeilongjiangInstituteofTechnologyDec.,2009宋民崇,余云燕,赵德安(兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州730070)摘　要:利用基于强度折减法的FLAC软件对某高速公路边坡采用摩尔-库仑模型进行数值模拟计算,分析土质边坡的稳定性,将滑坡体的位移突变和剪应变的变化情况作为判别滑坡体稳定状态的依据,通过FLAC软件计算滑坡稳定系数,找出边坡的临界滑动面。关键

2、词:滑坡;强度折减;FLAC;数值模拟中图分类号:TU457文献标识码:A文章编号:16712)0420024204BasicitsinlandslideanalysisSONGMin2chong,YUYun2yan,ZHAODe2an———————————————————————————————————————————————(CollegeofCivilEngineering,LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China)Abstract:BasedonbasicprincipleofFLACan

3、ditsapplicationtostrengthreductiontheorynumericalsimulationandanalysisaslopeofahighwaybyMohr2Coulombmodel,thestabilityofthesoilslopeisanalyzed.Bymakingtheslope’sdisplacementsaltationandtheshearstrainincrementforthejudgementofthestabilityofslope,thepaperthroughFLACsoftwaregets

4、thesafecoefficientofslopeandfindsoutthelatentslipsurface.Keywords:landslip;strengthreduction;FLAC;numericalsimulation1　概　况滑坡的稳定性分析[122]一直是滑坡工程研究领域的核心问题,滑坡作为一种地质灾害,给人类生产、生活造成极大的影响,为防止地质灾害的发生,需深入研究滑坡机理[3]、滑坡稳定分析理论和方法等。连续介质快速拉格朗日差分法[4](FastLa2grangianAnalysisofContinua,FLAC)是美国I

5、tas2ca公司开发的一种用于工程力学计算的有限差分性,确定临界滑动面。2　FLAC程序简介2.1　基本原理FLAC基于显示差分法来求解运动方程和动力程序,是近年来逐步完善起来的一种新型数值分析方法,它克服了离散元法的缺陷吸取了有限元法,适用于各种材料———————————————————————————————————————————————模型及边界条件的非规则区域连续问题解的优点;同时,FLAC还应用节点位移连续的条件,对连续介质进行大变形分析,使其更适合岩土工程的破坏问题研究。本文应用FLAC软件并结合强度折减法对某滑坡进行稳定性分析,通

6、过处理结果讨论边坡稳定收稿日期:2009205206作者简介:宋民崇(1983-),男,硕士研究生,研究方向:道路与铁道工程.方程。首先,将计算区域离散化,分成若干单元,单元之间由节点联结,节点受荷载作用后,其运动方程可以写成时间步长为Vt的有限差分形式。在某一微小时间段内,作用于该节点的荷载只对周围若干节点有影响。根据单元节点的速度变化和时段,求出单元之间的相对位移,进而求出单元应变。利用单元材料的本构关系求出单元应力。随着时间段的增长,这一过程将扩展到整个区域,从而求出单元之间的不平衡力。然后,将不平衡力重新作用到节点上,再进行下一步迭代过程

7、,直到平衡力足够小或节点位移趋于平衡为止。FLAC基本原理与离散元相似,它像有限元法那样适用于包含多种材料模型及复杂边界条件连续介质问题的求解。拉格朗日法用差分法求解,因此,要将求解区域划分成四边形网格,网格上某个编号为i、j的节点与物理网格上相应的节点坐标x、y对第4期应。———————————————————————————————————————————————2.2　FLAC软件处理问题的步骤1)建立模型。根据实际问题的性质简化抽象模型,将模型进行网格划分,形成所需的形状;2)定义模型材料的属性;3)设定模型所受外力和边界条件;4)求初始

8、应力平衡,若模型的反应符合实际情况,继续计算;5)执行变更,如改变边界条件等;6)检查模型的反应,直到结果可以接受为止;7)根据研究问题