土坡临界滑动面的优化搜索及稳定性分析程序设计

摘要

土坡稳定性分析一直是岩土工程中一个十分重要的问题。本文主要考虑了分层土坡及存在稳定渗流、地震作用和坡顶荷载的土坡安全系数的计算方法和临界滑动面的优化搜索，及其滑动面有出露点的土坡稳定性分析，并全部实现程序化.近几十年，许多学者提出了很多土坡稳定性分析方法，已有很多土坡稳定性安全系数的计算方法和临界滑动面的搜索方法及其计算程序，而且已有几个通用的大型软件，但是仍然存在不少的问题。 本文首先建立了一个土坡安全系数的计算模型。该模型考虑了分层土边坡的稳定性和存在稳定渗流、地震作用及坡顶荷载的土坡稳定性，应用简化Bishop法和Janbu法来计算安全系数；采用通用法分析分层土坡的稳定性；采用有效应力法分析稳定渗流下的土坡稳定性；采用拟静法分析地震荷载下的土坡稳定性；采用等代均匀土层法分析坡顶荷载下的土坡稳定性；接着，提出了联合随机搜索和模式搜索法，运用分段搜索的策略来进行土坡临界滑动面的搜索，避免了单一优化法可能陷入局部极值或者运算量大速度慢的缺点；然后，运用功能强大、易用易学、工程界常用的Visual Basic6.0编制了计算程序，实现了上述过程的程序化；随后，运用计算程序与现有计算程序进行了对比，结果显示本程序的有效性；同时还运算了大量的数据以寻找土坡的临界滑动面与各相关参数的关系，分析结果与现有理论结果基本吻合；最后，对两个工程实例进行了计算分析及相关问题的探讨，计算结果与同济启明星边坡稳定分析软件SLOPE1.0计算结果接近，并且与实际较吻合，进一步验证了本文提出的临界滑动面搜索方法的优越性和计算程序的有效性。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章绪论

第二章土坡安全系数计算的建立

第三章土坡临界滑动面搜索方法的确定

第四章计算程序设计

第五章程序运行和工程实例计算及有关问题的探讨

第六章结论及建议

参考文献

附录：计算程序中主要变量说明

致谢

攻读学位期间主要的研究成果