边坡稳定性分析的力矩和方法研究

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作者 陈文胜 刘成 +1 位作者 徐彬 尹平保 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期645-651,共7页

提出了一种新的边坡稳定性分析方法,即力矩和方法。力矩和方法是在矢量和方法的基础上,考虑滑坡体作为刚体的位移模式,补充了滑坡体绕某点转动的位移趋势而提出来的。该方法对一确定的滑坡体与滑动面,假定滑坡体绕某点转动,通过求出滑... 提出了一种新的边坡稳定性分析方法,即力矩和方法。力矩和方法是在矢量和方法的基础上,考虑滑坡体作为刚体的位移模式,补充了滑坡体绕某点转动的位移趋势而提出来的。该方法对一确定的滑坡体与滑动面,假定滑坡体绕某点转动,通过求出滑坡体的转动力矩和与抗转动力矩和,从而求到滑坡体绕某点转动时的安全系数。给出了力矩和方法安全系数的定义,并结合条分模型的滑动面应力求解,推导了安全系数的求解公式与相应计算步骤。根据力矩和方法求解了两个ACADS考题,分别针对圆弧和非圆弧滑动面与其它代表性方法的结果进行了比较,结果显示力矩和方法得到了较传统方法较小的安全系数,该结果值得边坡稳定性分析时关注。力矩和方法的提出,是对矢量和方法仅考虑滑动体直线平移位移模式的一个补充,也为边坡稳定性分析,特别是滑坡体可能是转动位移模式提供了一种新的途径。 展开更多

关键词 边坡 稳定性分析 力矩和方法 安全系数 矢量和方法

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基于矢量和方法的边坡稳定性分析中整体下滑趋势方向的探讨 被引量：40

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作者 郭明伟 葛修润 +2 位作者 李春光 王水林 刘艳章 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期577-583,共7页

矢量和分析方法是基于力是矢量这一基本概念的分析方法,其关键在于确定边坡真实应力分布状态及整体下滑趋势方向。在边坡一定的受力条件下,利用有限元方法得到边坡应力分布状态后,不同定义的下滑趋势方向就可以得到不同的边坡滑面位置... 矢量和分析方法是基于力是矢量这一基本概念的分析方法,其关键在于确定边坡真实应力分布状态及整体下滑趋势方向。在边坡一定的受力条件下,利用有限元方法得到边坡应力分布状态后,不同定义的下滑趋势方向就可以得到不同的边坡滑面位置及其对应的矢量和法安全系数,通过分析,提出了3种确定整体下滑趋势方向的方法并分别对固定滑面、非固定滑面及均质边坡圆弧滑面的搜索等进行了探讨,计算结果表明:由潜在滑面各点极限抗滑能力确定的边坡整体下滑趋势方向在临界滑面位置的搜索方面是合理的。最后给出了边坡矢量和分析方法平面问题与三维问题安全系数的统一表达式,公式简洁,容易编制程序并容易被工程技术人员掌握和应用。因此该方法在工程实践中有望得到广泛的应用。 展开更多

关键词 边坡稳定性 矢量和分析方法 极限平衡分析法 整体下滑趋势方向

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基于离散元的边坡矢量和稳定分析方法研究 被引量：34

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作者 沈华章 郭明伟 +1 位作者 王水林 葛修润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期592-600,共9页

基于离散元方法对获取的块体单元、节理的应力场处理后得到坡体整体应力场,结合矢量和法安全系数的定义提出了一种边坡稳定性分析方法即VSM-UDEC法。首先通过滑块试验验证了多种情况下UDEC接触应力计算和单元应力的精确性,结果表明,UDE... 基于离散元方法对获取的块体单元、节理的应力场处理后得到坡体整体应力场,结合矢量和法安全系数的定义提出了一种边坡稳定性分析方法即VSM-UDEC法。首先通过滑块试验验证了多种情况下UDEC接触应力计算和单元应力的精确性,结果表明,UDEC接触应力和块体单元应力的精确程度很高(接触应力相对误差基本低于0.2%),能够满足矢量和安全系数计算要求。采用VSM-UDEC法分别对直线型滑面和圆弧型滑面算例进行了分析,并与相应的理论解和严格极限平衡法(Morgenstern-Price法)进行了对比。结果表明,对于直线型滑面VSM-UDEC法安全系数与理论解几乎相同,而对于圆弧型滑面该方法与极限平衡法结果基本一致。最后将VSM-UDEC法运用到锦屏I级水电站左岸边坡工程实例中,结果表明,假设块体为刚体时VSM-UDEC法安全系数与极限平衡法(Sarma法、Morgenstern-Price法)结果吻合较好,此外,VSM-UDEC法能够考虑坡体内结构面对稳定性的影响,较极限平衡法更能反映边坡的变形分布情况。鉴于UDEC在模拟边坡破坏方面优点较多且矢量和法安全系数物理意义明确,VSM-UDEC法有望在边坡稳定性分析中有较好的应用前景。 展开更多

关键词 矢量和法 离散元法 安全系数 边坡稳定性

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复杂地质条件下拱坝坝肩稳定地质力学模型试验研究 被引量：26

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作者 张林 刘小强 +1 位作者 陈建叶 胡成秋 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2004年第6期1-5,共5页

结合四川宝兴河铜头水电站混凝土拱坝,对坝肩稳定进行了三维地质力学模型试验研究,试验中采用变温相似材料模拟坝肩坝基岩体中的软弱结构面,运用超载与强降相结合的方法进行破坏试验。主要探讨了该拱坝坝肩失稳的破坏过程、破坏形态和... 结合四川宝兴河铜头水电站混凝土拱坝,对坝肩稳定进行了三维地质力学模型试验研究,试验中采用变温相似材料模拟坝肩坝基岩体中的软弱结构面,运用超载与强降相结合的方法进行破坏试验。主要探讨了该拱坝坝肩失稳的破坏过程、破坏形态和破坏机理,获得了坝肩整体稳定安全度。试验表明:采用超载与强降相结合的破坏试验方法得到的安全度为3.12～3.51。同时表明在正常运行情况下,坝肩是稳定的,在强降阶段,坝肩出现开裂,尤以左坝肩为甚,因此对两坝肩特别是左坝肩上部进行加固处理是十分必要的。 展开更多

关键词 混凝土拱坝 坝肩稳定 地质力学模型 破坏机理 安全度

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基于矢量和分析方法的边坡滑面搜索 被引量：40

5

作者 郭明伟 李春光 +2 位作者 葛修润 王水林 吕颖慧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1775-1781,共7页

基于力是矢量这个基本概念,给出了边坡矢量和法安全系数的矢量表达式。在边坡荷载已知的情况下,运用有限元法计算得到边坡真实的应力分布状态,使用矢量和法安全系数并采用优化算法中的直接法搜索边坡的临界滑面。计算结果表明,使用矢量... 基于力是矢量这个基本概念,给出了边坡矢量和法安全系数的矢量表达式。在边坡荷载已知的情况下,运用有限元法计算得到边坡真实的应力分布状态,使用矢量和法安全系数并采用优化算法中的直接法搜索边坡的临界滑面。计算结果表明,使用矢量和分析法搜索得到的临界滑面位置与极限平衡法得到的滑面位置基本吻合,且安全系数相对误差最大为2.09%,验证了该方法在边坡稳定分析中的合理性与可靠性。矢量和分析方法与基于强度储备安全系数的分析方法不同,具有明确的物理和力学意义,且不需引入过多假设,公式简洁,易于进行三维边坡稳定分析,不需进行迭代计算,可在工程实际中得到广泛的运用。 展开更多

关键词 矢量和分析方法 滑面搜索 极限平衡法 边坡稳定性分析

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应变软化边坡渐进破坏及其稳定性初步研究 被引量：37

6

作者 沈华章 王水林 +1 位作者 郭明伟 葛修润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期175-184,共10页

采用应变软化本构模型和矢量和法,提出了一种模拟应变软化边坡渐进性破坏过程的分析方法。该方法可得到应变软化边坡的坡体材料强度参数、滑面状态、稳定安全系数、边坡破坏状态的变化过程,据此可分析边坡的渐进破坏。采用所提方法对应... 采用应变软化本构模型和矢量和法,提出了一种模拟应变软化边坡渐进性破坏过程的分析方法。该方法可得到应变软化边坡的坡体材料强度参数、滑面状态、稳定安全系数、边坡破坏状态的变化过程,据此可分析边坡的渐进破坏。采用所提方法对应变软化材料边坡算例进行了分析,并与3种极限平衡法进行了对比,结果表明:(1)滑面矢量和安全系数介于传统极限平衡法峰值安全系数与残余安全系数之间,滑面强度参数部分处于峰值状态、部分处于残余状态,弥补了传统极限平衡法不能得到真实的应变软化边坡安全系数的缺陷。(2)强度参数弱化的区域与边坡破坏区域位置一致,坡脚处滑面最先出现软化,随着塑性剪切破坏的发展,其由软化状态变为残余状态,邻近部分滑面开始出现新的软化,接着进入残余状态,边坡破坏由坡脚向坡顶发展,随着这个过程的持续进行,边坡的渐进性破坏不断发展,边坡安全系数不断降低,直至渐进性破坏过程结束。(3)随着残余软化参数的增加,滑面位置逐渐变浅,矢量和法安全系数逐渐增加。该方法能够较好地分析边坡的渐进性破坏过程,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 渐进性破坏 矢量和法 应变软化 边坡稳定性

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应变软化边坡稳定性分析方法研究 被引量：30

7

作者 薛海斌 党发宁 +2 位作者 尹小涛 雷曼 邓琴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期570-576,共7页

对于具有应变软化特性的岩土质边坡,如果按照峰值强度进行设计与分析,会遗留安全隐患;如果取残余强度分析,则会增加工程成本,造成不必要的浪费。因此考虑应变软化的边坡稳定性分析方法对于此类边坡的评价与治理具有重大的意义。首先基... 对于具有应变软化特性的岩土质边坡,如果按照峰值强度进行设计与分析,会遗留安全隐患;如果取残余强度分析,则会增加工程成本,造成不必要的浪费。因此考虑应变软化的边坡稳定性分析方法对于此类边坡的评价与治理具有重大的意义。首先基于岩土体的应变软化本构借助FLAC软件实现了边坡的渐进性破坏过程模拟;其次基于最大剪应变增量确定了边坡的滑面;基于滑面上强度参数的时空分布规律借助Matlab软件平台实现了基于矢量和法的应变软化边坡稳定性分析;然后基于材料参数沿滑面的空间分布规律提取了等效黏聚力和等效内摩擦角,并借助极限平衡法分析了边坡在渐进性破坏过程中滑面及安全系数的变化过程,用于补充上一种方法在坡体未产生明显破坏时的不足;最后将两种不同的应变软化边坡稳定性分析方法对应计算结果进行对比分析,验证了两种方法的合理性及可靠性,同时两种方法形成相应的互补关系,很好地解决了应变软化边坡稳定性的分析问题。 展开更多

关键词 应变软化 材料参数 时空分布 矢量和法 极限平衡法 边坡稳定性分析

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边坡局部和整体稳定性评价方法的辩证统一 被引量：14

8

作者 尹小涛 薛海斌 +2 位作者 汤华 任兴文 宋罡 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期98-104,共7页

边坡稳定性评价方法有局部和整体两类,两者之间存在差异有其历史的局限性和存在的合理性。以极限平衡法和有限元强度折减法为例,分析了典型整体与局部稳定性评价方法在滑面搜索、平衡条件、安全系数的定义、材料参数和失稳等5个方面存... 边坡稳定性评价方法有局部和整体两类,两者之间存在差异有其历史的局限性和存在的合理性。以极限平衡法和有限元强度折减法为例,分析了典型整体与局部稳定性评价方法在滑面搜索、平衡条件、安全系数的定义、材料参数和失稳等5个方面存在的异同。利用PFC算例揭示了真实边坡带有强烈空间和时间特征的渐进破坏特性,发现边坡失稳是自然地形的重塑、再造和稳定的过程,也是一个动势能转换和耗散的过程。针对边坡稳定问题及其特点,提出了基于广义软化的边坡稳定矢量和法的理论构架和技术路线,并进行了程序实现,克服了传统强度折减脱离实际材料劣化特征的不足,安全系数求解仅与应力状态相关,假设条件少,可以实现局部与整体稳定评价的辩证统一,可以反映边坡失稳的渐进特性和参数演化的时空效应。与传统极限平衡法(LEM)和强度折减法(SRM)在滑面和安全系数方面的综合对比发现,局部稳定揭示的滑面更稳定,获取的安全系数是全周期的,文中方法所得安全系数比整体方法的结果稍高,差异是整体方法的假设条件造成的。 展开更多

关键词 边坡 局部稳定性评价方法 整体稳定性评价方法 滑面 安全系数 广义软化 矢量和法

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综合法与超载法在沙牌RCC拱坝坝肩稳定分析中的应用 被引量：21

9

作者 李朝国 陆金池 +1 位作者 张林 胡成秋 《四川联合大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 1997年第3期64-71,共8页

本文结合四川沙牌ＲＣＣ拱坝坝肩稳定三维地质力学模型试验，着重分析了由综合法与超载法所得试验成果的异同点及其成果的适用性，探讨了由两种试验方法求得的安全系数间的相互关系。

关键词 综合法 超载法 稳定性 拱坝 RCC拱坝

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锦屏一级拱坝岩体抗剪强度参数取值研究 被引量：9

10

作者 饶宏玲 曾纪全 +1 位作者 庞明亮 刘忠绪 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第11期7-11,21,共6页

锦屏一级拱坝为世界最高拱坝,也是世界已经建成的最高大坝,地形地质条件极其复杂。通过锦屏一级拱坝岩体抗剪强度试验、试验特征点选取、参数统计方法以及典型滑块稳定计算等多方面的分析,对岩体抗剪强度参数的取值方法进行深入研究。... 锦屏一级拱坝为世界最高拱坝,也是世界已经建成的最高大坝,地形地质条件极其复杂。通过锦屏一级拱坝岩体抗剪强度试验、试验特征点选取、参数统计方法以及典型滑块稳定计算等多方面的分析,对岩体抗剪强度参数的取值方法进行深入研究。研究结果表明:对坝基岩体抗剪强度参数标准值的取值,国内外不同规范的规定有一定差异;岩体抗剪强度试验曲线上的某些特征点可采用易于确定的特征点经换算后得出;对同一工程,采用不同的抗剪强度参数统计方法,得到的抗剪强度参数会有一定差异,可能造成对坝肩抗滑稳定不一样的评价。研究成果可供类似工程借鉴参考。 展开更多

关键词 锦屏一级拱坝 抗剪强度参数 参数取值方法 坝肩稳定

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基于动力学和材料软化特性的边坡渐进破坏特征研究 被引量：10

11

作者 薛海斌 党发宁 +2 位作者 尹小涛 雷曼 杨超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2238-2246,共9页

边坡的失稳是一个从量变到质变的动态渐进破坏过程,此问题也是边坡领域研究的重点与难点之一。在考虑岩土材料软化特性和动力学求解的基础上,建立了边坡渐进破坏仿真的理论框架;利用ABAQUS软件的动力显式求解模块实现了边坡的渐进破坏仿... 边坡的失稳是一个从量变到质变的动态渐进破坏过程,此问题也是边坡领域研究的重点与难点之一。在考虑岩土材料软化特性和动力学求解的基础上,建立了边坡渐进破坏仿真的理论框架;利用ABAQUS软件的动力显式求解模块实现了边坡的渐进破坏仿真;根据塑性应变揭露了剪切带的扩展过程,由软化本构确定了滑面材料的分区演化规律,根据等效塑性应变确定了边坡的滑面,通过滑面位置将边坡分为滑体、滑带、滑床,并分别研究了边坡各分区内部特征点运动学变量的发展过程,从而揭示了边坡的渐进破坏过程;基于材料参数沿滑面的时空分布,利用矢量和法得到了边坡不同演化阶段的安全系数。对比该方法与Bishop法确定的滑面位置与安全系数,发现两种方法峰值和残余强度对应的安全系数比较接近,该方法搜索所得滑面位于Bishop法自动搜索的滑面之间,验证了此方法的合理性及可靠性。最后分析了材料软化特征对边坡稳定性的影响,在保持其他参数不变的条件下,增大残余黏聚力,边坡的滑面位置加深,安全系数的初始值减小,安全系数的快速减小阶段有所推迟,并且快速减小阶段经历的时间有所延长,稳定后的安全系数有所增大。保持其他参数不变,增大残余黏聚力对应的等效塑性应变阈值,边坡的滑面位置加深,安全系数的初始值减小,安全系数的快速减小阶段有所推迟,但快速减小阶段经历的时间基本不变,达到稳定的时间有所推迟,同时稳定后的安全系数略微有所增大。 展开更多

关键词 应变软化 渐进破坏 动力学 材料参数分区演化 矢量和法 边坡稳定性

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非稳定渗流条件下非饱和土质边坡稳定性的矢量和分析法研究 被引量：13

12

作者 薛海斌 党发宁 +2 位作者 尹小涛 丁卫华 刘海伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期49-56,共8页

研究可以同时考虑渗流、变形与稳定的非饱和土质边坡稳定性分析方法具有重要的理论意义及工程实用价值。基于Fredlund双应力变量理论进行非饱和非稳定渗流-应力耦合分析,同时与传统非耦合渗流方法确定的孔压场进行对比发现,两种方法确... 研究可以同时考虑渗流、变形与稳定的非饱和土质边坡稳定性分析方法具有重要的理论意义及工程实用价值。基于Fredlund双应力变量理论进行非饱和非稳定渗流-应力耦合分析,同时与传统非耦合渗流方法确定的孔压场进行对比发现,两种方法确定的浸润线变化过程相近,堤底处孔压的最大相对误差为8.8%,验证了耦合分析结果的可靠性。将基质吸力对强度的贡献纳入黏聚力中得到坡体强度参数的空间分布规律,又基于滑面强度参数时空分布规律借助Matlab平台开发了非稳定渗流条件下非饱和土质边坡稳定性的矢量和法分析程序。以库水位下降条件下堤坡的稳定性分析为例,将不同方法的计算结果进行对比,发现文中方法搜索得到的滑面位置相对于传统方法要深缓,但总体位置相差不大,不同方法对应的安全系数相差不足0.096,验证了所提方法的合理性。 展开更多

关键词 非饱和非稳定渗流 渗流—应力耦合分析 非饱和土抗剪强度理论 矢量和分析法 边坡稳定性

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工程荷载作用下缓倾角反倾似层状岩质边坡变形稳定性分析 被引量：12

13

作者 代仲海 胡再强 +1 位作者 尹小涛 吴振君 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期412-418,424,共8页

在反倾层状边坡的破坏机制和稳定性分析方面,由于其稳定性一般较好,系统深入地研究其破坏机制和稳定性的反而不多。以火山岩地层多次火山喷发旋回形成的缓倾角反倾似层状岩质边坡为研究对象,利用有限元分析其位移矢量图,揭示边坡的变形... 在反倾层状边坡的破坏机制和稳定性分析方面,由于其稳定性一般较好,系统深入地研究其破坏机制和稳定性的反而不多。以火山岩地层多次火山喷发旋回形成的缓倾角反倾似层状岩质边坡为研究对象,利用有限元分析其位移矢量图,揭示边坡的变形破坏机制和稳定性控制要素,利用极限平衡法、矢量和法,评价其稳定性,利用强度折减法分析塑性区的扩展规律,揭示滑动面发展的时间空间规律,结果表明,(1)类似层状反倾岩质边坡的潜在破坏模式为剪切–张拉破坏,滑面形态表现为近似折线状:顺坡向穿过凝灰岩夹层和强风化岩体,后缘通过陡倾结构面;(2)极限平衡法、矢量和法的边坡稳定性综合评价表明边坡浅层稳定性不满足工程稳定性要求,深层稳定性满足工程稳定性要求,且三维矢量和安全系数大于二维结果,是三维效应造成;(3)塑性区扩展揭示滑面的空间发展序列为滑面4、5、3。文中的技术路线和分析方案可用于缓倾角反倾层状岩质边坡稳定性评价。 展开更多

关键词 桥梁荷载 地震荷载 矢量和方法 反倾似层状边坡 边坡稳定性

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拱坝坝肩多块体滑动的三维极限平衡分析方法 被引量：5

14

作者 孙平 张强 +1 位作者 陈祖煜 王玉杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期144-152,共9页

多块体滑动是拱坝坝肩一种常见且重要的失稳模式,目前已建立的各种稳定分析方法,普遍存在一定的缺陷或局限性,如必须引入大量假定才能使问题变为静定可解,或仅讨论了各块体的滑动模式为沿底滑面与侧滑面交线的双面滑动的情况等,不适合... 多块体滑动是拱坝坝肩一种常见且重要的失稳模式,目前已建立的各种稳定分析方法,普遍存在一定的缺陷或局限性,如必须引入大量假定才能使问题变为静定可解,或仅讨论了各块体的滑动模式为沿底滑面与侧滑面交线的双面滑动的情况等,不适合拱坝坝肩多块体滑动问题的求解。提出了一种理论基础严格、计算步骤相对简单的三维稳定分析方法,即针对滑体中各块体的滑动模式分别为双面滑动与单面滑动两种情况,通过建立各块体在3个方向的静力平衡方程与相邻块体之间的位移协调方程,使安全系数的求解归结于一个含若干个自由度的极小值问题,结合全局最优化方法可获得较好的收敛性。将该方法应用于典型三维楔体与小湾拱坝坝肩的稳定分析,验证了其合理性与实用性。该方法是二维Sarma法在三维多块体领域的扩展,在理论上获得塑性力学上限定理的支持。同时,该方法还给出了三维多块体串联滑动问题的闭合解求解方法,可为各种三维边坡稳定分析程序的合理性验证提供考核算例。 展开更多

关键词 拱坝 坝肩稳定 多块体滑动 三维极限平衡法 位移协调

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基于动态强度折减-改进矢量和法的边坡稳定性分析 被引量：12

15

作者 王思源 童小东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1384-1392,共9页

在边坡稳定性分析中,极限平衡法与矢量和法均假定边坡失稳是由剪切破坏造成的,因此难以正确求解坡体上部存在拉裂区这类复杂边坡的安全系数,应用整体强度折减法虽能求得前述复杂边坡的安全系数,却难以搜索得到包含坡体上部拉裂区的完整... 在边坡稳定性分析中,极限平衡法与矢量和法均假定边坡失稳是由剪切破坏造成的,因此难以正确求解坡体上部存在拉裂区这类复杂边坡的安全系数,应用整体强度折减法虽能求得前述复杂边坡的安全系数,却难以搜索得到包含坡体上部拉裂区的完整滑动面。针对上述问题,采用动态强度折减法来搜索边坡滑动面,并提出了可兼顾边坡张拉破坏与剪切破坏的改进矢量和法,从而可更好地求解边坡稳定性问题。算例表明,应用所提出的方法不仅能搜索得到完整的边坡滑动面,而且求得的安全系数与整体强度折减法基本相同。所提出的方法适用于土质、岩质以及土岩组合等各类型边坡的稳定性分析,且受主滑方向、网格尺寸、模型尺寸的影响较小,有助于推动边坡稳定性分析方法的进一步完善。 展开更多

关键词 边坡稳定性 张拉破坏 动态强度折减法 改进矢量和法

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基于矢量和安全系数法的乌东德拱坝坝肩稳定性分析与评价 被引量：3

16

作者 李野 罗先启 《水电能源科学》 北大核心 2013年第10期53-56,63,共5页

针对影响拱坝坝肩稳定性因素诸多问题,以乌东德高拱坝为例,采用非线性有限元数值分析法与矢量和安全系数法,分析了影响拱坝坝肩稳定的因素。计算结果表明,不同工况和影响因素下,坝肩岩体具有较高的矢量和安全系数;相对于比较方案,可研... 针对影响拱坝坝肩稳定性因素诸多问题,以乌东德高拱坝为例,采用非线性有限元数值分析法与矢量和安全系数法,分析了影响拱坝坝肩稳定的因素。计算结果表明,不同工况和影响因素下,坝肩岩体具有较高的矢量和安全系数;相对于比较方案,可研方案建基面的选择更合理;当裂隙连通率达到30%以上时,坝肩岩体不满足稳定性要求,需进行加固处理;拱端与上、下游基岩采用摩擦连接对拱端的受力更有利。 展开更多

关键词 拱座 矢量和方法 稳定性 连通率

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求解边坡矢量和安全系数的条分法 被引量：16

17

作者 吴振君 葛修润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2337-2342,共6页

矢量和安全系数物理、力学意义明确,通常采用有限元计算得到的应力场来求解。提出一种简便的求解方法,在通用条分法(GLE)的基础上,满足力和力矩平衡的严格条件,推导了基于条分法的矢量和安全系数。采用广义简约梯度法(GRG)搜索临界滑面... 矢量和安全系数物理、力学意义明确,通常采用有限元计算得到的应力场来求解。提出一种简便的求解方法,在通用条分法(GLE)的基础上,满足力和力矩平衡的严格条件,推导了基于条分法的矢量和安全系数。采用广义简约梯度法(GRG)搜索临界滑面,在极限抗滑合力矢方向上求解矢量和安全系数。整个计算过程都在电子表格软件Excel内实现,易于在工程实践中推广。对于圆弧滑面边坡,其计算结果表明:①矢量和安全系数与代数和安全系数非常接近,对应的滑面位置也相近。②不同的条间力函数假设(常数和半正弦函数)对边坡的矢量和安全系数影响很小。③极限抗滑合力矢方向θ小于边坡坡角,其值与假定条间力平行时的条间力方向非常一致。在极限平衡分析框架内,计算方法可进一步简化为:假设条间力平行,将条间力方向作为矢量和安全系数的计算方向。对于非圆弧滑面边坡,其计算结果表明:①均质边坡的矢量和安全系数与代数和安全系数相对误差小于3%,滑面位置接近,而软弱层边坡两种方法的计算结果有一定差别。②不同的条间力函数假设对边坡的矢量和安全系数影响很小。 展开更多

关键词 边坡稳定性 矢量和安全系数 条分法 条间力函数 非线性规划 广义简约梯度 电子表格

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峡谷区重力坝岸坡坝段动力稳定性评估方法 被引量：3

18

作者 王超 张社荣 于茂 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1383-1390,共8页

从概率的观点出发,结合确定性矢量和安全系数方法,对设计基准期内随机地震条件下的重力坝岸坡坝段动力抗滑稳定性评估方法问题进行了初步探讨。首先,基于确定性动力时程分析法,得出坝段抗滑矢量和安全度时程曲线,评价一次确定性设计地... 从概率的观点出发,结合确定性矢量和安全系数方法,对设计基准期内随机地震条件下的重力坝岸坡坝段动力抗滑稳定性评估方法问题进行了初步探讨。首先,基于确定性动力时程分析法,得出坝段抗滑矢量和安全度时程曲线,评价一次确定性设计地震作用下的坝体稳定;然后,考虑基准期设计烈度下地震的随机性,进行坝体动力稳定的可靠度分析。通过Gram-Charlier级数拟合法和随机加权最大熵法,得到坝体动力稳定安全度时变曲线中最小值的概率分布函数及其动力可靠度;最后,结合确定性和概率性分析结果,综合评价设计基准期内地震作用下的坝体抗滑稳定性。工程实例分析结果表明,采用确定性与概率性结合的互补方法,能够进一步认识动力稳定分析中安全裕度的合理性评价问题,进而更加合理地评估整个设计基准期内重力坝的动力抗滑稳定性。 展开更多

关键词 重力坝 动力稳定 概率方法 矢量和法 岸坡坝段 峡谷区

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对震后沙牌拱坝坝肩动力稳定性的再分析 被引量：2

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作者 吴玉龙 张建海 +3 位作者 曾海艳 刘喜康 赵文光 王仁坤 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期39-46,共8页

沙牌RCC拱坝是少数经受了大地震考验的百米级高坝实例之一,其动力稳定性再研究意义重大。为研究其经受同等或更高强度地震作用下的坝肩动力稳定性,综合有限元法与刚体极限平衡法的优势,提出一套基于多重网格法的有限元刚体极限平衡法(FE... 沙牌RCC拱坝是少数经受了大地震考验的百米级高坝实例之一,其动力稳定性再研究意义重大。为研究其经受同等或更高强度地震作用下的坝肩动力稳定性,综合有限元法与刚体极限平衡法的优势,提出一套基于多重网格法的有限元刚体极限平衡法(FEM_LEM)的坝肩稳定分析方法,同时提出极限累积位移公式作为滑块失稳判据,开展了2种地震波作用下的沙牌坝肩动力稳定分析,并对"5·12"地震反演的人工波开展了拱坝坝肩稳定性超载分析。结果表明:在反映"5·12"地震的人工波(ah=2.05 m/s2)作用下,沙牌左右坝肩稳定,与实际地震效应一致。在设计波(ah=5.31 m/s2)作用下,沙牌左岸坝肩将失稳,而右岸仍稳定。进行人工波超载分析时,左岸坝肩滑块L1、L2分别经受3.2、3.6倍人工超载波时会发生滑移失稳;右岸坝肩滑块则在4.2倍超载波作用下滑移失稳。此次沙牌坝肩动力稳定再分析考虑了滑块滑移方向及安全系数瞬态变化对滑块累积位移的影响,更真实地反映了沙牌拱坝坝肩滑块滑移规律,为工程实际中的坝肩动力稳定分析提供了一个新思路。 展开更多

关键词 沙牌拱坝 坝肩滑块 动力稳定性 “5·12”地震 超载分析

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基于坝—岩基—水耦合解析的坝肩动力稳定分析 被引量：2

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作者 李炳奇 张宇弛 +1 位作者 李泽阳 李建波 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期25-29,51,共6页

为了模拟三维状态下坝、岩基、库水的动力相互作用机理,研究提出了基于坝—岩基—水耦合的三维有限元分析方法。通过分析坝—岩基—水耦合动力相互作用理论,给出了坝—库水体的耦合条件、坝—岩基—库水的边界条件以及地震时粘性边界的... 为了模拟三维状态下坝、岩基、库水的动力相互作用机理,研究提出了基于坝—岩基—水耦合的三维有限元分析方法。通过分析坝—岩基—水耦合动力相互作用理论,给出了坝—库水体的耦合条件、坝—岩基—库水的边界条件以及地震时粘性边界的分析方法。以某拱坝工程为实例,应用耦合三维有限元方法计算了拱坝及滑裂面应力分布,采用有限单元法和刚体极限平衡法,计算了坝肩各处的抗滑稳定安全系数。结果表明:最大拱向应力、梁向应力均出现在下游面,分别为1.43 MPa、1.50 MPa,在材料可承受的范围内。通过有限元法计算得到的拱坝坝肩岩体抗滑稳定安全系数为2.78~3.23,通过刚体极限平衡法计算的抗滑稳定安全系数为2.89~3.43,两者相差很小,说明该计算方法是有效的。研究成果可为拱坝坝肩抗滑稳定分析提供参考。 展开更多

关键词 坝—岩基—水 拱坝 坝肩稳定 有限单元法 刚体极限平衡法 安全系数

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