边坡稳定性分析的两种数值方法比较

摘要

有限单元法和有限差分法是目前解决边坡工程问题的两种有效的数值方法，ANSYS和FLAC正是基于这两种数值方法的应用软件，它们在边坡的稳定分析中都有着广泛的应用。本文在对边坡稳定分析方法的研究成果及最新进展进行总结评述的基础上，提出用ANSYS和FLAC在强度折减法下对同一边坡进行稳定性的比较分析，并对两种边坡稳定分析方法的可行性和差异性进行讨论。 在深入研究有限单元法和有限差分法的基本原理以及强度折减理论的基础上，得出了ANSYS采用的Drucker—Prager屈服准则和FLAC采用的Mohr—coulomb屈服准则下边坡稳定系数的转换方法，从而使得两种计算方法在屈服准则上得到统一。 采用基于强度折减法的有限单元法和有限差分法对算例边坡进行两维和三维的稳定分析，并将计算结果与算例推荐结果比较，来评判这两种方法的可行性和差异性，并对两种计算方法下不同土体参数对边坡稳定系数的影响进行了比较分析。 对云南溪洛渡水电站专用公路边坡K35段典型边坡分别用两种计算方法进行二维的稳定性数值分析，并对施工过程中的产生的变形情况进行模拟，分析其稳定性，并比较两种方法计算结果的差异。根据云南溪洛渡水电站专用公路边坡地形地质资料，建立了三维数值模型，用两种方法对边坡整体稳定性进行数值比较分析，并与二维计算结果比较，综合评判了该边坡的稳定性。

目录

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第一章绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.3本文主要内容

第二章边坡稳定性分析的主要方法

2.1.定性分析方法

2.2定量分析方法

2.2.1确定性分析方法

2.2.2不确定性分析方法

2.3本章小结

第三章边坡稳定性分析中两种数值方法存在的问题

3.1引言

3.2基本原理

3.2.1强度折减法基本原理

3.2.2有限单元法基本原理

3.2.3有限差分法基本原理

3.3屈服准则

3.4失稳判断准则

3.5两维算例比较

3.5.1有限单元法计算(ANSYS)

3.5.2有限差分法计算(FLAC)

3.6三维算例比较

3.6.1有限单元法计算(ANSYS)

3.6.2有限差分法计算(FLAC)

3.7两种计算方法下参数影响

3.7.1粘聚力

3.7.2内摩擦角

3.7.3弹性模量和泊松比

第四章溪洛渡边坡稳定性分析中两种数值方法的比较

4.1工程概况

4.2两维边坡稳定性比较分析

4.3施工过程位移控制比较

4.4三维稳定性比较分析

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果