强度折减DDA法和其在边坡稳定分析中应用

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1、第27卷增1岩石力学与工程学报Vol.27Supp.12008年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune，2008强度折减DDA法及其在边坡稳定分析中的应用黄盛铨，刘君，孔宪京(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024)摘要：在自行研制的非连续变形分析程序中实现自动强度折减法以模拟边坡的稳定性和安全系数。针对强度折减有限元法收敛标准的不确定性，通过分析滑块在边坡上的稳定性，提出以边坡滑移位移与强度折减系数曲线的最大曲率所对应的折减系数为边坡安全系数的判别标准，该判别标

2、准克服了“位移突变准则”不准确的缺点；并基于该判别标准，分析水库岩体边坡的稳定性并得到岩体边坡安全系数随库水位变化的规律；最后对小湾某高边坡进行开挖模拟及开挖后边坡的稳定性进行计算分析。关键词：边坡工程；非连续变形分析；强度折减；有限元；稳定性；破坏标准中图分类号：P642.22文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)增1–2799–08DDAWITHSTRENGTHREDUCTIONTECHNIQUEANDITSAPPLICATIONTOSTABILITYANALYSISOFROCKSLOPEHUANGShengquan，LIUJ

3、un，KONGXianjing(StateKeyLaboratoryofCoastalandOffshoreEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian，Liaoning116024，China)Abstract：Anextensionversionofdiscontinuousdeformationanalysis(DDA)ispresented.Inordertocalculatethesafetyfactorofaslope，thestrengthreductiontechniqueisac

4、complishedintheself-developedDDAprogram.IntheextendedDDAmethod，themaximalcurvatureoftherelationshipcurveofthedisplacementandthereducedfactorisproposedasthefailurecriterionintheslopestabilityanalysis，whichovercomesthedrawbacksofthecriterionofdisplacementdramaticincreasing.Andt

5、hen，thestabilityofarockslopeduringthefallingofthereservoirwaterlevelisanalyzedbasedonthefailurecriterion.Therelationshipbetweenthesafetyfactoroftheslopestabilityandthespeedofthefallingofthereservoirwaterlevelisobtained.Finally，theexcavationsequenceofthehighslopeofXiaowanHydra

6、ulicProjectissimulatedusingtheprogramandthestabilityoftheexcavatedslopeisanalyzed.Keywords：slopeengineering；discontinuousdeformationanalysis(DDA)；strengthreduction；finiteelements；stability；failurecriterion定安全系数)。此类稳定分析方法是把滑动体视为刚1引言体，采用刚体极限平衡的分析方法。这类方法只考[1]虑了力/力矩的平衡，而没有考虑变形的影响

7、。1975[2]目前，对于边坡、坝肩和建筑物地基的稳定性年，O.C.Zienkiewicz等采用弹塑性有限元法，通分析是以极限分析理论为基础的，通过寻找最危险过逐步降低土的强度来计算边坡的稳定安全系数，滑动面和滑向，计算极限状态的阻滑力和实际受载首次在边坡稳定分析中使用了强度折减有限元法。下的滑动力的比值，确定其稳定性的安全度(抗滑稳然而一直以来，如何判断边坡是否达到临界破坏状收稿日期：2007–05–28；修回日期：2007–06–28基金项目：国家自然科学基金资助项目(50679093)；辽宁省自然科学基金项目(20041077)；教育部长江

8、学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0518)作者简介：黄盛铨(1983–)，男，硕士，2007年毕业于大连理工大学水工结构工程专业，