基于上限有限元法的节理岩质边坡稳定性分析

摘要：

上限原理有限元法不仅可以得到边坡的安全系数,还可以给出临界滑动面,且摆脱了极限平衡法假设条件过多、 过于刚性的缺点,具有更严谨的理论基础,因此拥有更广阔的应用前景.但是,对于岩质边坡,由于其存在大量的节理面,造成应力不连续,这给直接运用传统的数值计算方法带来了困难.其实,每组的节理面均表示在某一特定的方位上边坡的材料特性比较差,只需在处理这些特定方位时,采用相应的软弱节理面的材料特征即可,这样便可有效地化解节理面难以模拟的缺陷.因此,基于传统的上限有限元法,采用四边形单元,通过对单元建立积分意义上的协调方程的弱形式,来得到可以调整单元内部速度场的线性化的协调方程,从而可以克服插值速度场为非线性的缺点.对于任意应力点,从空间方位出发,将方位进行离散,建立并推导出了基于方位离散线性化的上限有限元法,该方法在考虑含多组节理面的岩质边坡计算上有着更好的优势.两个算例结果表明:该方法与传统的上限有限元法一样,可以稳定地从极限解的上方收敛,满足上限性质,且对于含多组节理面的岩质边坡同样有很好的收敛性.

关键词：道路工程、岩质边坡、上限有限元法、多组节理面、方位离散

所属期刊栏目：34

分类号：U417.1(道路工程)

在线出版日期：2017-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：43-49