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广义对数螺旋型滑面模型的构建与验证 被引量:2
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作者 李亮 李媛媛 邓东平 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期171-182,共12页
临界滑动面的合理确定是边坡稳定性分析的关键问题之一。传统的边坡滑动面假设方法构造生成的潜在滑动面形式单一,且无法考虑复杂边坡中土层强度参数变化对临界滑动面形状的影响,从而降低了边坡稳定性分析结果的可靠性。基于此,提出一... 临界滑动面的合理确定是边坡稳定性分析的关键问题之一。传统的边坡滑动面假设方法构造生成的潜在滑动面形式单一,且无法考虑复杂边坡中土层强度参数变化对临界滑动面形状的影响,从而降低了边坡稳定性分析结果的可靠性。基于此,提出一种新的广义对数螺旋型滑面模型,该模型可生成包含传统圆弧滑动面和对数螺旋滑动面在内的多种形式的潜在滑动面;并针对非均质边坡中各土层抗剪强度不同的特点,采用多中心分段构造策略,将该滑面模型应用于非均质边坡稳定性分析中。基于极限平衡理论计算滑动面安全系数并搜索临界滑动面,对边坡进行稳定性评估。选取多个均质边坡及多种型式的非均质边坡(水平分层、倾斜分层和斜折线分层)经典算例与现有研究成果以及数值模拟软件获得的结果进行对比分析,验证该滑面模型的合理性与优势性。研究结果表明:文中方法计算所得安全系数与其他方法相比更小,相对误差在5%以内。能够得到传统滑动面假设方法下难以搜索到的临界滑动面,并与数值模拟结果吻合度较好,稳定性分析结果更接近实际情况。由此说明,此方法用于均质边坡及非均质边坡稳定性分析是合理可行的,有望为工程实践提供更优的临界滑动面解决方案。 展开更多
关键词 边坡稳定性分析 滑面模型 广义对数螺旋滑面 极限平衡法 临界滑动面
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异形椭球滑面构建及边坡三维稳定性分析
2
作者 陈应显 富颉鹏 +2 位作者 陈健 马慧茹 朱喆 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4214-4221,共8页
边坡临界滑动面的确定是边坡稳定性分析中的关键问题之一。现实中边坡所处环境往往十分复杂且形状各异,而传统的滑动面模型难以全面适应这些复杂条件。因此,提出了一种基于异形椭球面作为滑动面的三维稳定性分析方法。首先,构建异形椭... 边坡临界滑动面的确定是边坡稳定性分析中的关键问题之一。现实中边坡所处环境往往十分复杂且形状各异,而传统的滑动面模型难以全面适应这些复杂条件。因此,提出了一种基于异形椭球面作为滑动面的三维稳定性分析方法。首先,构建异形椭球方程,并通过空间几何变换生成由半长轴a等六个参数控制的异形椭球。利用异形椭球在短轴上的不对称性,生成Ⅰ型和Ⅱ型两种异形椭球滑面,使用插值方法将两种滑面应用于三维边坡,形成异形椭球滑动面。接着,采用剩余推力法和遗传算法计算边坡稳定性系数,并搜索临界滑动面。通过经典算例进行验证,对比分析了标准椭球滑面与异形椭球滑面的稳定性。结果表明,Ⅰ型和Ⅱ型异形椭球滑面的边坡安全系数分别为2.266和1.994,相较于标准椭球滑面,异形椭球滑面在搜索过程中显示出更快的速度和更稳定的最小安全系数收敛,更适用于复杂边坡。最后,将Ⅱ型异形椭球滑面在工程实例中应用,计算结果与实际情况相符,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 安全工程 异形椭球滑动面 剩余推力法 临界滑面搜索 边坡稳定性分析
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双层土质滑坡临界滑动面判识与失稳机理研究
3
作者 郭双枫 何嘉元 +3 位作者 张志华 张鹏 李宁 朱锐 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1020-1029,共10页
研究层状土质边坡的临界滑动面和失稳机制是岩土工程中经典的研究课题。聚焦引起边坡失稳破坏的不同诱发机制和触发因素,关注边坡的破坏模式和失稳过程,有利于提供更具针对性的加固措施。针对岩土工程中常见的非均质边坡,研发了适合双... 研究层状土质边坡的临界滑动面和失稳机制是岩土工程中经典的研究课题。聚焦引起边坡失稳破坏的不同诱发机制和触发因素,关注边坡的破坏模式和失稳过程,有利于提供更具针对性的加固措施。针对岩土工程中常见的非均质边坡,研发了适合双层土质边坡的有限元程序。研究了土坡在不同几何形态下,稳定性态、临界滑动面位置、失稳模式及破坏机制的演化规律;推导了非均质土坡的安全系数FS与土体特性和几何形态之间的内在函数关系式;提出了双滑面失稳机理与临界强度比的概念,给出了边坡稳定性态与失稳破坏的临界转折点和双滑面失稳的判别准则;揭示了双层不排水边坡的破坏机制,建立了不排水边坡稳定性态和失稳机理的相关设计图表。工程验证表明,计算所得的边坡稳定数及稳定状态与工程实际非常接近,该运算程序能够精准快速地判定潜在临界滑动面,准确评估边坡破坏机制,为双层土质边坡稳定性分析提供了新的思路和途径。 展开更多
关键词 双层土质边坡 稳定性态 临界滑动面 失稳机理 临界强度比 演化规律
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考虑各向异性空间变异性的边坡可靠度分析
4
作者 明思成 仉文岗 +2 位作者 何昱苇 陈龙龙 覃长兵 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第4期60-74,共15页
在边坡可靠度分析中,通常采用横观各向异性或各向同性随机场来刻画土体参数的空间变异特性,而忽略了土体参数的各向异性空间变异性,从而可能会得出错误的可靠度评价结果。为此,建立考虑各向异性空间变异性的边坡可靠度随机有限差分方法(... 在边坡可靠度分析中,通常采用横观各向异性或各向同性随机场来刻画土体参数的空间变异特性,而忽略了土体参数的各向异性空间变异性,从而可能会得出错误的可靠度评价结果。为此,建立考虑各向异性空间变异性的边坡可靠度随机有限差分方法(RFDM)计算框架,并以一般各向异性空间变异性边坡为参考边坡,从波动范围方向结构、互相关系数、变异系数和波动范围等方面系统地探讨各向异性空间变异性对边坡可靠度的影响。结果表明:基于坐标转换的各向异性随机场模拟方法可以有效地刻画土体参数各向异性空间变异性;应变聚类边坡临界滑面搜索算法适用于复杂临界滑面的精确搜索;相比一般各向异性空间变异性,旋转各向异性空间变异性会高估边坡失效概率,横观各向异性空间变异性会严重低估边坡失效概率,而各向同性空间变异性会在较大和较小的波动范围内分别高估和低估边坡失效概率。 展开更多
关键词 随机有限差分 边坡可靠度 蒙特卡洛模拟 各向异性空间变异性 临界滑面
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基于IGA-AK代理模型的边坡安全系数预测与滑动面定位研究
5
作者 龚礼岳 方如胜 +2 位作者 胡献竹 诸葛启寅 陈斌 《中国安全生产科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S1期169-178,共10页
为提高边坡安全性分析的效率并解决传统方法计算成本高和忽略滑动面位置的问题,提出1种新的代理模型,该模型采用有限差分法-强度折减法(FDM-SRM)计算剪切应变增量,以快速评估边坡安全系数并准确定位滑动面。研究结果表明:基于免疫遗传... 为提高边坡安全性分析的效率并解决传统方法计算成本高和忽略滑动面位置的问题,提出1种新的代理模型,该模型采用有限差分法-强度折减法(FDM-SRM)计算剪切应变增量,以快速评估边坡安全系数并准确定位滑动面。研究结果表明:基于免疫遗传算法结合主动学习Kriging(IGA-AK)的代理模型能够有效预测边坡最小安全系数,并提供滑动面位置的准确定量,可替代极限平衡法或数值模拟结果。研究结果可为边坡滑坡问题的可靠度分析和风险评估提供1种快速且准确的方法。 展开更多
关键词 边坡稳定 临界滑动面 安全系数 免疫遗传算法 主动学习Kriging
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边坡可靠度分析的一种新的优化求解方法 被引量:16
6
作者 吴振君 王水林 +2 位作者 汤华 王威 葛修润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期713-718,共6页
介绍了Low & Tang提出的一种新的可靠度优化求解方法,并将之用于边坡可靠度分析中:该方法适用于任何概率分布的相关变量,不必计算当量正态均值和方差、相关变量独立变换,直接在变量的原始空间内搜索边坡的最小可靠指标和概率临界滑... 介绍了Low & Tang提出的一种新的可靠度优化求解方法,并将之用于边坡可靠度分析中:该方法适用于任何概率分布的相关变量,不必计算当量正态均值和方差、相关变量独立变换,直接在变量的原始空间内搜索边坡的最小可靠指标和概率临界滑面,可采用任何合适的约束优化方法进行求解,方法清晰简洁。边坡可靠度分析常用的滑面有2个:最小安全系数(变量均值处)对应的确定性临界滑面和最小可靠指标对应的概率临界滑面,但这2个滑面在有些情况下差别较大,Hassan & Wolff提出了一种简化方法可以方便地获得概率临界滑面,但由于方法简单,受到质疑。通过一系列算例分析,优化求解方法得到的概率临界滑面和Hassan & Wolff的简化方法滑面非常接近,显示了简化方法的有效性,值得在工程实践中推广。 展开更多
关键词 边坡可靠度 土坡 优化求解 概率临界滑面 确定性临界滑面
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堤塘实际滑坡机理及稳定性分析 被引量:8
7
作者 陈国荣 池永斌 +1 位作者 李红健 朱大勇 《工程地质学报》 CSCD 2003年第1期25-29,共5页
采用临界滑动场理论 ,并根据软基上堤塘的特点加以改进 ,结合实际堤塘滑坡实录 ,分别计算了不同 c、φ以 及不同填土容重下的临界滑动场 ,得到了相应的临界滑动面 ,结果与实际破坏面基本一致 ,在数值计算的基础上分析了滑坡的物理成因 ... 采用临界滑动场理论 ,并根据软基上堤塘的特点加以改进 ,结合实际堤塘滑坡实录 ,分别计算了不同 c、φ以 及不同填土容重下的临界滑动场 ,得到了相应的临界滑动面 ,结果与实际破坏面基本一致 ,在数值计算的基础上分析了滑坡的物理成因 ,并计算了加固方案的稳定性。计算表明 ,临界滑动场理论是一种非常有效的稳定性分析方法。 展开更多
关键词 堤塘 滑坡 稳定性分析 临界滑动场 临界滑动面 加固方案 软基工程
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考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法 被引量:46
8
作者 祁小辉 李典庆 +1 位作者 周创兵 方国光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期745-753,共9页
现有边坡可靠度研究均未考虑土体空间变异性对边坡最危险滑面的影响。为此,提出了考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法。首先,采用谱表现法建立了表征土体空间变异性的随机场模型。在此基础上,提出了基于SIGMA/W和SLOPE/... 现有边坡可靠度研究均未考虑土体空间变异性对边坡最危险滑面的影响。为此,提出了考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法。首先,采用谱表现法建立了表征土体空间变异性的随机场模型。在此基础上,提出了基于SIGMA/W和SLOPE/W的自动定位搜索最危险滑动面方法。其次,采用非侵入式随机分析方法研究了抗剪强度参数空间变异性对边坡最危险滑动面空间分布的影响。最后,采用算例验证了所提方法的有效性。结果表明:提出的边坡最危险滑动面随机分析方法能够有效地确定边坡最危险滑动面空间分布特征。土体抗剪强度参数的空间变异性对边坡最危险滑动面的空间分布特征有重要的影响,它直接决定了边坡最危险滑动面的位置和滑体规模。土体抗剪强度参数波动范围越大,最危险滑动面的空间分布范围越大。随着土体抗剪强度参数水平向和竖直向波动范围比值的增大,边坡上部发生局部滑动的可能性增大。抗剪强度参数的变异系数越大,最危险滑动面的空间分布范围越大,边坡发生小规模局部滑动的可能性越大。 展开更多
关键词 边坡稳定性 最危险滑动面 空间变异性 非侵入式随机分析 安全系数
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抗滑桩加固边坡三维数值分析中的几个问题 被引量:79
9
作者 年廷凯 徐海洋 刘红帅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2521-2526,2535,共7页
就当前抗滑桩加固边坡三维数值分析中存在的几个问题,开展了有针对性的研究。利用考虑桩-土-边坡相互作用的强度折减有限元程序,结合典型边坡算例,深入探讨了抗滑桩-边坡体系的计算模型尺度、设桩位置、桩间距(S)与桩径(D)之比(S/D)、... 就当前抗滑桩加固边坡三维数值分析中存在的几个问题,开展了有针对性的研究。利用考虑桩-土-边坡相互作用的强度折减有限元程序,结合典型边坡算例,深入探讨了抗滑桩-边坡体系的计算模型尺度、设桩位置、桩间距(S)与桩径(D)之比(S/D)、桩长与桩底接触模式等因素对边坡稳定安全系数及临界滑动面的影响,以及不同桩头约束下抗滑桩内力分布等。研究表明,单桩取半、单桩、双桩取半、双桩、单桩加双桩取半5种尺度计算模型所得边坡的安全系数并无差异,模型尺度为0.5S时的计算工作量最小;抗滑桩加固于边坡中部可获得最大的安全系数,坡顶或坡脚处安全系数略高于无桩状态,总体上其安全系数与设桩位置的变化曲线近似为一抛物曲线;边坡安全系数随S/D的增加而减小,其最优的比值宜为S/D=2~6,此时桩间存在土拱效应;均质土坡中抗滑桩锚固深度宜为2/5桩长;其结果可为抗滑桩工程设计及规范修订提供参考。 展开更多
关键词 边坡 抗滑桩 三维数值模拟 强度折减技术 临界滑裂面
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基于等效塑性应变的边坡滑面搜索 被引量:46
10
作者 孙冠华 郑宏 李春光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1159-1163,共5页
对土坡而言,利用有限元-强度折减方法将边坡代入临界破坏状态时,临界滑面上的点往往是沿深部方向的等效塑了边坡的临界滑面。与其他方法的相对比,验证了该方法的可靠性。性应变最大的地方。通过设置一系列沿水平方向布置的垂直直线,并... 对土坡而言,利用有限元-强度折减方法将边坡代入临界破坏状态时,临界滑面上的点往往是沿深部方向的等效塑了边坡的临界滑面。与其他方法的相对比,验证了该方法的可靠性。性应变最大的地方。通过设置一系列沿水平方向布置的垂直直线,并找出沿每条直线上的等效塑性应变最大值的位置后,就可得到一系列呈波动状的点的分布,它们构成了所谓的函数型数据。 展开更多
关键词 边坡稳定性 临界滑面 函数型数据分析 最小二乘法
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一种基于位移场分析的临界滑动面确定方法研究 被引量:16
11
作者 袁维 胡叶江 +4 位作者 李小春 白冰 王伟 陈祥军 籍晓蕾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1791-1798,共8页
安全系数的计算和临界滑动面的确定是边坡稳定性分析的两个组成部分,强度折减法可以得到合理的安全系数,但却不能准确刻画临界滑动面的位置。基于对滑动现象的认识,提出了一种基于位移场分析的临界滑动面确定方法,认为当边坡处于临界状... 安全系数的计算和临界滑动面的确定是边坡稳定性分析的两个组成部分,强度折减法可以得到合理的安全系数,但却不能准确刻画临界滑动面的位置。基于对滑动现象的认识,提出了一种基于位移场分析的临界滑动面确定方法,认为当边坡处于临界状态时,其潜在滑动面附近的位移等值线最为密集,潜在滑动面上的点往往是在深度方向上沿垂直滑面的位移变化率达到最大值的位置。将本文方法与Spencer法、岩质边坡模型试验进行了对比,验证了该方法在曲线和折线滑动面搜索方面的适用性和可靠性。同时,探讨了单元形状、疏密程度、离散点间距等因素对滑动面的影响。 展开更多
关键词 强度折减法 边坡稳定性 临界滑动面 安全系数 位移变化率
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蚁群算法与遗传算法融合及其在边坡临界滑动面搜索中的应用 被引量:19
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作者 石露 李小春 +1 位作者 任伟 方志明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3486-3492,共7页
临界滑动面搜索是边坡稳定性分析中一项非常重要的内容。相对于圆弧滑动面的确定,只需要圆心和半径3个未知量,非圆弧滑面的确定则需要找出若干个控制点,是一个多维空间的优化问题。非圆弧滑动面优化搜索问题相当复杂,常规优化算法往往... 临界滑动面搜索是边坡稳定性分析中一项非常重要的内容。相对于圆弧滑动面的确定,只需要圆心和半径3个未知量,非圆弧滑面的确定则需要找出若干个控制点,是一个多维空间的优化问题。非圆弧滑动面优化搜索问题相当复杂,常规优化算法往往达不到要求。改进了蚁群算法,使其具备在连续空间的搜索能力,并与遗传算法融合,形成优势互补,克服了遗传算法的无反馈能力导致无用的冗余迭代、求解效率低以及蚁群算法初期信息素匮乏导致算法速度慢的不足。通过与商用软件GEO-SLOPE的算例求解结果对比,来说明本算法的有效性。 展开更多
关键词 临界滑动面 遗传算法 蚁群算法 优化 安全系数 连续空间
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边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论 被引量:63
13
作者 万少石 年廷凯 +1 位作者 蒋景彩 栾茂田 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2283-2288,2316,共7页
强度折减有限元法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用,但仍存在一些问题未能很好地解决。首先探讨了不同单元类型对边坡稳定安全系数计算精度的影响,指出采用三角形二阶单元,能够较好地模拟土坡的渐近破坏过程,且相对网格大小控制在0.1~... 强度折减有限元法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用,但仍存在一些问题未能很好地解决。首先探讨了不同单元类型对边坡稳定安全系数计算精度的影响,指出采用三角形二阶单元,能够较好地模拟土坡的渐近破坏过程,且相对网格大小控制在0.1~0.15之间时能获得较精确的解;其次讨论了边坡失稳的4个判据问题,指出在合理网格大小区间内,有限元强度折减至土坡破坏时,先后出现塑性区贯通、等效塑性应变带贯通、位移陡增与数值计算不收敛等4种表征,以此分别作为边坡失稳判据,所得到的安全系数具有较好的一致性;最后讨论了边坡破坏时滑动面深浅、滑出点位置与坡体材料的黏聚力、内摩擦角及坡角间的关系,指出黏聚力越大、内摩擦角越小或坡度越小,滑动面越深,且滑出点越远离坡脚。 展开更多
关键词 土坡稳定 强度折减有限元 相对网格大小 失稳判据 临界滑动面
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蒙特卡洛法与有限元结合搜索边坡临界滑动面 被引量:20
14
作者 陈云敏 李育超 凌道盛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期75-80,共6页
把蒙特卡洛随机搜索法与有限元法相结合,搜索边坡的临界滑动面及其对应的最小安全系数。通过随机跳跃法生成一定数量的初始试算滑动面,根据有限元分析的应力和孔隙水压力结果计算给定滑动面的安全系数,利用随机走步法不断更新试算滑动面... 把蒙特卡洛随机搜索法与有限元法相结合,搜索边坡的临界滑动面及其对应的最小安全系数。通过随机跳跃法生成一定数量的初始试算滑动面,根据有限元分析的应力和孔隙水压力结果计算给定滑动面的安全系数,利用随机走步法不断更新试算滑动面,使试算滑动面安全系数不断减小,最终确定边坡临界滑动面及其对应的最小安全系数。本方法通过随机搜索,克服了大多数常规优化方法易陷入安全系数局部极小的问题。数值算例分析说明了本文提出的确定边坡临界滑动面的方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 蒙特卡洛法 有限元法 临界滑动面
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改进的万有引力搜索算法在边坡稳定分析中的应用 被引量:11
15
作者 蒋建国 谭雅 +1 位作者 董立明 汪翠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期419-425,共7页
基于万有引力搜索算法(GSA)提出了一种改进的万有引力搜索算法(MGSA)。针对GSA在处理优化问题时会出现发散的情况,通过限制粒子的速度同时更改算法中的参数来改善这一问题。算法改进后显著提高了GSA中粒子的探索能力与开发能力,可以获... 基于万有引力搜索算法(GSA)提出了一种改进的万有引力搜索算法(MGSA)。针对GSA在处理优化问题时会出现发散的情况,通过限制粒子的速度同时更改算法中的参数来改善这一问题。算法改进后显著提高了GSA中粒子的探索能力与开发能力,可以获得较强的优化能力。采用MATLAB对8个测试基准函数进行仿真实验,并将该方法引入到边坡稳定分析中。对于边坡稳定性分析,利用MGSA搜索出临界滑动面并结合极限平衡法计算出相应的最小安全系数。结果表明:与GSA法及其他方法相比,MGSA在求解最危险滑动面安全系数时具有更好的优化性能。 展开更多
关键词 万有引力搜索算法 边坡稳定 临界滑动面 安全系数 基准函数
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基于等效塑性应变的三维边坡滑面搜索 被引量:28
16
作者 孙冠华 郑宏 李春光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期627-632,共6页
边坡三维临界滑面的定位问题是边坡稳定性分析中尚未得以很好解决的一个重要问题。注意到临界滑面是由沿深部方向上的等效塑性应变的极大点所组成这一现象,在利用强度折减法将边坡带入临界平衡状态后,通过在水平面上设置一系列的垂直直... 边坡三维临界滑面的定位问题是边坡稳定性分析中尚未得以很好解决的一个重要问题。注意到临界滑面是由沿深部方向上的等效塑性应变的极大点所组成这一现象,在利用强度折减法将边坡带入临界平衡状态后,通过在水平面上设置一系列的垂直直线,并找出每条直线上的等效塑性应变最大值的位置,就得到了三维边坡滑面上离散点的分布。最后,采用被称为薄板光顺样条(thin-plate smoothing spline)函数的插值方法对滑面上的离散点进行了插值光顺处理,在不指定边坡滑动模式和滑面形状的前提下就可以得到三维边坡的临界滑面。通过在三维凸型边坡中的应用,体现了该方法在确定三维边坡临界滑面上的优越性。 展开更多
关键词 边坡稳定性 三维临界滑面 薄板光顺样条 凸型边坡
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地震作用下边坡稳定性分析的拟静力法研究 被引量:44
17
作者 邓东平 李亮 赵炼恒 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3578-3588,共11页
在极限平衡框架领域内,考虑直线、圆弧和任意曲线这3种滑动面型式,基于拟静力法对地震作用下的边坡稳定性进行分析。首先,对3种滑动面型式下边坡安全系数和临界水平地震作用系数的计算公式进行推导,其中,不考虑条间力的瑞典圆弧滑动面... 在极限平衡框架领域内,考虑直线、圆弧和任意曲线这3种滑动面型式,基于拟静力法对地震作用下的边坡稳定性进行分析。首先,对3种滑动面型式下边坡安全系数和临界水平地震作用系数的计算公式进行推导,其中,不考虑条间力的瑞典圆弧滑动面法和考虑条间力的M-P任意曲线滑动面法分别被采用。然后,当坡高、坡比、土层内摩擦角和黏聚力及水平地震作用系数均在一定范围内取值时,研究这5个参数变化对边坡稳定性的影响。在坡高和坡比一定时,分析不同土层内摩擦角和黏聚力下比例系数ξ(即竖直与水平地震作用系数之比)的取值对临界水平地震作用系数的影响,并采用正交实验比较坡高、坡角和土层参数对不同强度地震下边坡稳定性的影响。研究结果表明:在不同坡高、坡比和地震强度下,边坡的最小安全系数与土层黏聚力和内摩擦角近似呈线性比例关系;在极限平衡方法中,采用曲线滑动面分析较强地震作用下黏聚力较大而内摩擦角、坡高和坡比均较小的边坡稳定性时,得出其滑动面的破坏范围显著增大且得不到合理的最小安全系数;当黏聚力和内摩擦角均较小时,比例系数ξ越大,则计算所得的临界水平地震作用系数越大,而当黏聚力或内摩擦角较大时,比例系数ξ越大,则计算所得的临界水平地震作用系数越小;坡高和坡角是影响地震作用下边坡稳定性的2个主要因素,因此,地震区域中的边坡应该尽量降低坡高或放缓坡角。 展开更多
关键词 边坡工程 地震 拟静力法 滑动面 安全系数 临界水平地震作用系数 正交试验
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改进的岩质边坡临界滑动场计算方法 被引量:7
18
作者 沈银斌 朱大勇 +1 位作者 姚华彦 汪鹏程 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期277-284,共8页
针对岩体介质的不连续性的特点,将岩质边坡临界滑动场进行改进和推广。充分考虑结构面存在对岩质边坡稳定性的影响,对结构面采取新的处理方法,并基于岩体介质具有抗拉性的考虑,灵活设置张拉裂缝。用改进后的岩质边坡临界滑动场计算方法... 针对岩体介质的不连续性的特点,将岩质边坡临界滑动场进行改进和推广。充分考虑结构面存在对岩质边坡稳定性的影响,对结构面采取新的处理方法,并基于岩体介质具有抗拉性的考虑,灵活设置张拉裂缝。用改进后的岩质边坡临界滑动场计算方法,编制相应的程序,对边坡进行数值模拟分析,使边坡在满足力与力矩平衡的条件下,按推力最大原则,快速、准确地找到岩质边坡临界滑动面并得出其相应的安全系数。并将此方法应用于5个算例和1个工程实例边坡的稳定性分析,和其他方法进行比较,结果说明改进后的该方法在岩质边坡稳定性分析中的准确性和高效性。 展开更多
关键词 岩石力学 边坡稳定性 临界滑动场 极限平衡 结构面
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土质边坡空间临界滑动面搜索的优化算法 被引量:10
19
作者 李同录 王刘华 +1 位作者 张常亮 李萍 《地球科学与环境学报》 CAS 2011年第3期300-305,共6页
将二维均质土坡作为平面应变问题,假定滑动面是一个圆弧,将滑弧圆心与半径转变为后缘剪入点、坡脚剪出点和过后缘点滑弧切线与x轴的交点等3个点的横坐标,然后以这3个参数为变量,给定合理的取值区间,应用黄金分割法搜索二维边坡的最小稳... 将二维均质土坡作为平面应变问题,假定滑动面是一个圆弧,将滑弧圆心与半径转变为后缘剪入点、坡脚剪出点和过后缘点滑弧切线与x轴的交点等3个点的横坐标,然后以这3个参数为变量,给定合理的取值区间,应用黄金分割法搜索二维边坡的最小稳定系数及相应的临界滑动面。进一步假定均质土坡的三维空间滑动面为一旋转椭球体,旋转椭球体的竖向中轴面和二维的圆弧面一致,给定椭球体不同的水平轴半径值,采用以上二维滑动面搜索方法可求出不同水平半径所对应的三维最小稳定系数及相应的椭球面。结果表明:边坡的三维稳定系数没有极小值,但有极限值;对于横向延伸长的无限边坡,三维稳定系数逼近二维稳定系数,当旋转椭球长轴与短轴之比大于3时,二者很接近,边坡稳定性可简化为二维来分析;对于受地形、地下水等条件约束的短边坡,三维效应明显,在考虑实际边界条件的情况下按三维来分析。 展开更多
关键词 边坡 临界滑动面 三维 旋转椭球体 黄金分割法 稳定系数
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边坡稳定性分析水平条分法及其进化计算 被引量:25
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作者 陈昌富 杨宇 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期72-75,共4页
研究了层状边坡稳定性分析计算方法,提出了适合此类边坡稳定性分析的水平条分法.通过改进进化过程中的选择和复制机制以及交叉和变异操作,提高了进化算法的搜索效率和全局收敛性能,并据此提出了层状边坡稳定性分析和临界滑动面搜索改进... 研究了层状边坡稳定性分析计算方法,提出了适合此类边坡稳定性分析的水平条分法.通过改进进化过程中的选择和复制机制以及交叉和变异操作,提高了进化算法的搜索效率和全局收敛性能,并据此提出了层状边坡稳定性分析和临界滑动面搜索改进进化算法.实例验证及对比分析表明本文方法与常用方法如Bishop法和Chen Morgenstern法的计算结果的误差在5%以内,适合于非均质边坡稳定性分析且能快速搜索到全局最优解. 展开更多
关键词 边坡稳定 进化算法 水平条分法 临界滑动面 岩土工程
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