基于Drucker-Prager准则的边坡安全系数定义及其转换

摘要：

探讨了基于D-P(Drucker-Prager)准则的边坡稳定安全系数定义形式,提出了各D-P准则之间的安全系数转换关系,并据此建立了基于D-P准则的边坡稳定安全系数与传统莫尔-库仑准则条件下安全系数的关系表达式.目前,ANSYS有限元软件采用的岩土材料屈服准则为莫尔-库仑六边形外接圆D-P准则,在利用有限元强度折减法计算边坡稳定安全系数时,可以先求出外接圆D-P准则条件下的安全系数,然后利用所提出的安全系数转换公式就可直接计算出各D-P准则条件下的安全系数.对于平面应变条件下的强度问题,平面应变莫尔-库仑匹配D-P准则(分关联和非关联两种情况)与莫尔-库仑准则等效,因此,通过转换就可以在ANSYS程序中实现莫尔-库仑准则,而不需要进行二次开发.这样就解决了基于D-P准则的有限元强度折减安全系数与传统工程中采用的安全系数(基于莫尔-库仑准则)间的接轨问题.大量算例结果表明:在平面应变条件下采用平面应变莫尔-库仑匹配D-P准则求得的安全系数与传统极限平衡条分法中用Spencer法求得的安全系数非常接近,且误差在1%～2%,已经具有相当高的计算精度,也同时证明所提出的方法是可行的.

关键词：边坡工程、边坡稳定分析、有限元强度折减法、Drucker-Prager准则、安全系数转换

所属期刊栏目：25

分类号：TD824.7(矿山开采)

在线出版日期：2006-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2730-2734