解析abaqus的边坡失稳综合判据法

《解析abaqus的边坡失稳综合判据法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第３４卷第５期武汉科技大学学报Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．５２０１１年１０月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＯｃｔ．２０１１基于ＡＢＡＱＵＳ的边坡失稳综合判据法蔡路军１，马建军１，周大华２，刘松２，潘欣２（１．武汉科技大学冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室，湖北武汉，４３００６５；２．湖北省十堰至白河高速公路建设指挥部，湖北十堰，４４２０００）摘要：在分析有限元

2、计算不收敛、坡体位移突变和潜在滑移面塑性区贯通这３种边坡失稳判据优缺点的基础上，提出边坡失稳的综合判据法，即先进行小变形有限元计算，以计算不收敛为边坡失稳判据，后进行大变形有限元计算，以位移突变为判据。采用综合判据法、运用ＡＢＡＱＵＳ有限元软件对一个标准算例和一个工程实例进行边坡稳定性分析，并与常用的简化Ｂｉｓｈｏｐ法进行比较，二者所得安全系数接近，证明了边坡失稳综合判据法的合理可行。关键词：边坡稳定；强度折减法；失稳判据；ＡＢＡＱＵＳ软件中图分类号：ＴＤ８２４．７文献标志码：Ａ文章编号：１６７４－３６４４（

3、２０１１）０５－０３５４－０５土体相对于另一部分发生无限制的滑移。尽管各１常用边坡失稳判据种因素对位移和塑性应变等计算结果有较大影采用强度折减有限元法分析边坡稳定性的一响，但这些因素不能改变边坡濒临破坏时位移突个关键问题是如何根据有限元计算结果来判别边变的本质趋势，因此建议采用特征点处的位移突坡是否达到极限破坏状态。目前常用的边坡失稳变作为边坡处于极限状态的判据，这样可以减小判据主要有：（１）有限元计算不收敛；（２）坡体或坡非确定性因素对安全系数的影响，但是该方法中面位移突变；（３）潜在滑移面塑性区贯通。特征

4、点的选取对安全系数计算结果的影响较［７］采用第１种判据的理由是：有限元计算迭代大。过程就是寻找外力和内力达到平衡状态的过程，第３种是以边坡的等效塑性应变区从坡脚到整个迭代过程直到一个合适的收敛标准得到满足坡顶贯通作为边坡发生整体失稳破坏的判［８－１０］才停止，如果边坡失稳破坏，滑面上将产生没有限据。这种方法物理意义明确，但也有其不精制的塑性变形，有限元程序无法从有限元方程组确之处，因为在进入极限状态前，土工结构的塑性中找到一个既能满足静力平衡又能满足应力－应区也可能是贯通的，并且区域还可能较大。例如变关系和强

5、度准则的解，此时不管是从力的收敛在计算一水平土层的自重应力时，如果土层的泊标准，还是从位移的收敛标准来判断，有限元计算松比偏小，则开始计算时由于土体内剪应力水平都不收敛。这样处理自然可以避开临近极限状态较高，整个土体均处于塑性区。但通过弹塑性计的计算，但采用有限元计算不收敛作为破坏标准算，土体内水平应力增大，而体系保持稳定并不破包含一定的非确定性人为因素，并且在有些情况坏。所以，由计算显示的塑性区贯通来认定极限下计算结果可能会有较大误差，因为不收敛可由状态也是一种近似处理。另外，文献［４］认为，边多种原因引起

6、，比如荷载步长过大或体系内不同坡破坏的特征是广义剪应变从坡脚到坡顶上下贯部分的刚度相差悬殊而使其数值性态较差。另通，其物理意义较明确，但广义剪应变不仅含有塑外，有限元数值计算收敛时也不一定表明边坡处性分量，而且也包括弹性分量，虽然广义剪应变的［１－６］于安全状态，因此将有限元计算的收敛性作为大小能够在一定程度上反映土体的剪切破坏状边坡的失稳判据不具备广泛的适用性。态，但是并不能准确地描述土体塑性区的发生与采用第２种判据的理由是：由理想弹塑性材发展过程。因此，根据广义剪应变来判断塑性区料构成的边坡进入极限状态时

7、，必然是其一部分及剪切破坏区的发展，并以此作为判断失稳的指收稿日期：２０１１－０８－２１基金项目：湖北省教育厅科研资助项目（０８００８５）．作者简介：蔡路军（１９７５－），男，武汉科技大学副教授．Ｅ－ｍａｉｌ：ｄａｓｈｉｎｇｄｅｌｌ＠１６３．ｃｏｍ２０１１年第５期蔡路军，等：基于ＡＢＡＱＵＳ的边坡失稳综合判据法３５５标还是不够合理和准确。（ＡＣＡＤＳ）的一道考核题作为标准算例，利用强度上述３种判据都有其局限性，因此在采用强折减有限元法来比较采用各种失稳判据获得的边度折减有限元法计算边坡稳定安全系数时，笔者坡稳

8、定性系数，并与采用不同条分法计算得到的认为宜联合采用特征点处的位移突变和塑性区是结果以及参考答案进行比较，综合分析各种判据否贯通等作为边坡失稳的判据，并且在用特征点的适用条件。该算例为一均质边坡，坡高Ｈ＝１０位移突变作为判据时，应尽量在坡顶和坡趾处的３。为了与ｍ，坡角β＝２６．６°，土体密度ρ＝２ｔ／ｍ特征部位设立多个观察点，以考察其位移与塑性传统的极限平衡法计算结果进行比较，土体计算区随强度折减系