边坡稳定性强度折减数值分析方法与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 边坡稳定性分析的目的和意义 1

1.2 安全系数计算方法的发展现状 3

1.2.1 安全系数计算方法的发展概况 3

1.2.2 强度折减法的发展综述 4

1.3 本书的主要研究内容 7

第2章 边坡安全系数定义及抗剪强度机理 9

2.1 引言 9

2.2 Mohr-Coulomb强度准则 10

2.3 安全系数的不同定义形式 12

2.3.1 强度储备安全系数Fs1 12

2.3.2 Fellenious法安全系数Fs2 14

2.3.3 超载储备安全系数Fs3 15

2.3.4 下滑力超载储备安全系数Fs4 15

2.4 强度折减法的基本原理 16

2.5 稳定性的抗剪强度参数影响效应 16

2.5.1 计算模型 17

2.5.2 计算方案设计 17

2.5.3 不同坡角下c的影响 18

2.5.4 不同坡角下φ的影响 19

2.5.5 不同坡角下c和φ的影响对比 19

2.5.6 边坡等效影响角θc 21

第3章 边坡临界失稳状态的判定标准 29

3.1 引言 29

3.2 计算方法与模型 30

3.2.1 弹性参数的折减方法 30

3.2.2 计算模型 32

3.3 塑性区贯通判据 32

3.4 计算不收敛判据 33

3.5 位移突变判据 35

3.5.1 均质土坡监测点和位移方式 35

3.5.2 节理岩质边坡监测点和位移方式 38

3.6 讨论 42

第4章 滑动面确定方法及稳定性影响因素研究 43

4.1 引言 43

4.2 滑动面确定方法 43

4.2.1 单一滑动面确定 43

4.2.2 多滑动面确定 46

4.3 黏结力的影响 47

4.4 内摩擦角的影响 48

4.5 抗拉强度的影响 50

4.6 剪胀角的影响 52

4.6.1 剪胀机理 52

4.6.2 数值计算中对剪胀的处理 54

4.6.3 无坡顶超载下剪胀角的影响 54

4.6.4 有坡顶超载下剪胀角的影响 56

4.7 弹性模量的影响 61

4.7.1 锚杆加固机理分析 61

4.7.2 无支护情况下弹性模量的影响 63

4.7.3 有支护情况下弹性模量的影响 63

4.8 小结 64

第5章 基于边坡极限状态的土体抗剪强度参数反分析 66

5.1 引言 66

5.2 安全系数与滑动面之间关系的理论推导 66

5.3 滑动面影响参数分析 67

5.3.1 λcφ不变的情况 67

5.3.2 cφ增大的情况 70

5.3.3 λcφ减小的情况 72

5.4 土体抗剪强度参数反分析 73

5.4.1 边坡抗剪强度参数计算方法 74

5.4.2 圆弧滑动面最大深度D值推导公式 75

5.4.3 cφ与滑动面位置的关系 77

5.4.4 图表绘制与分析 78

5.4.5 参数反分析方法的数值计算验证 80

第6章 考虑锚杆支护情况下的边坡强度折减法 82

6.1 引言 82

6.2 数值模型与方法 82

6.3 锚杆长度的影响 83

6.3.1 锚杆长度与安全系数的关系 83

6.3.2 锚杆长度与滑动面的关系 84

6.3.3 加固中锚杆受力分析 85

6.4 倾角和锚杆位置的影响 87

6.4.1 锚杆倾角的影响 87

6.4.2 锚杆位置的影响 89

6.5 锚杆布设方式的影响 90

6.5.1 计算模型 90

6.5.2 锚杆长度单调变化形式 92

6.5.3 锚杆长度长短相间形式 97

6.5.4 锚杆长度上下对称分布形式 105

第7章 强度折减法在其他准则中的应用 110

7.1 引言 110

7.2 Hoek-Brown准则中边坡安全系数的直接解法 111

7.2.1 FLAC3D中的Hoek-Brown模型 111

7.2.2 m，s，σci与c，φ的关系 114

7.2.3 m，s，σci的折减方法 114

7.3 广义Hoek-Brown准则中边坡安全系数的间接解法 115

7.3.1 等效黏结力和内摩擦角 115

7.3.2 间接解法 118

7.3.3 参数影响分析 119

7.4 Hoek-Brown准则强度折减法在三维边坡稳定性分析中的应用 121

7.4.1 工程概况 121

7.4.2 数值模型 122

7.4.3 监测点布置 123

7.4.4 计算分析 124

7.5 强度折减法在Ubiquitous准则中的应用 128

7.5.1 分析模型 128

7.5.2 数值模型 130

7.5.3 计算方法 131

7.5.4 计算分析 131

第8章 强度折减法的工程应用 134

8.1 引言 134

8.2 数值计算原理 134

8.3 Mohr-Coulomb强度折减法在层状边坡稳定性分析中的应用 137

8.3.1 地质概况 137

8.3.2 失稳机制 137

8.3.3 数值计算方法 138

8.3.4 分析与讨论 140

8.4 三维边坡的边界效应 144

8.4.1 数值模型 144

8.4.2 边界条件对三维边坡稳定性的影响 146

8.4.3 边坡几何参数和强度参数对稳定性的影响 150

8.5 考虑坡面荷载分布的复杂三维边坡稳定性分析 155

8.5.1 数值计算模型的建立 156

8.5.2 荷载与边界条件的施加 159

8.5.3 考虑坡面荷载的边坡稳定性分析 160

8.5.4 稳定性影响因素分析 162

参考文献 172