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《巖土邊坡穩(wěn)定性剛體有限元上限分析法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、第23卷第6期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)23(6)：898～9052004年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2004*巖土邊坡穩(wěn)定性的剛體有限元上限分析法殷建華陳健李焯芬(香港理工大學(xué)土木及結(jié)構(gòu)工程系香港)(香港大學(xué)土木工程系香港)摘要?jiǎng)傮w有限元法與極限分析相結(jié)合為求解邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題提供了新的方法。采用剛體有限單元離散邊坡計(jì)算區(qū)域，同時(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)許可速度場(chǎng)，在滿足屈服條件、流動(dòng)法則、虛功方程以及相應(yīng)的邊界條件的基礎(chǔ)上，引入非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃方法求解最小安全系數(shù)。幾個(gè)算例說(shuō)明了該方法的正確性和可行
2、性。關(guān)鍵詞工程地質(zhì)，邊坡穩(wěn)定，極限分析，上限法，剛體有限元，非線性規(guī)劃+分類號(hào)TU413.62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1000-6915(2004)06-0898-08UPPERLIMITANALYSISOFSTABILITYOFROCKANDSOILSLOPESUSINGRIGIDFINITEELEMENTS112YinJianhua，ChenJian，LeeCF1(DepartmentofCivilandStructuralEngineering，TheHongKongPolytechnicUniversity，HongKong，China)2(De
3、partmentofCivilEngineering，TheUniversityofHongKong，HongKong，China)AbstractInthispaper，thedevelopmentandapplicationofanewupperlimitmethodfor2Dand3Dslopestabilityproblemsarepresented.Rigidfiniteelementsareusedtoconstructakinematicallyadmissiblevelocityfield.Theproposedmethodformu
4、latestheslopestabilityproblemsasanoptimisationproblembasedontheupperboundtheorem.Theobjectivefunctionfordeterminationoftheminimumvalueofthesafetyfactorhassomeunknowns,whicharesubjecttoasetoflinearandnon-linearequalityconstraintsderivedfromanenergy-workbalanceequation，theMohr-Co
5、ulombfailure(yield)criterion，anassociatedflowruleandanumberofboundaryconditions.Theobjectivefunctionwithconstraintsleadstoanon-linearprogrammingproblem，whichcanbesolvedbyasequentialquadraticalgorithm.Fourtypical2Dand3Dslopestabilityproblemsselectedfromtheliteratureareanalysedwi
6、ththepresentedmethod.Theresultsofthepresentedlimitanalysisarecomparedwiththoseproducedbyotherapproachesreportedintheliterature.Keywordsengineeringgeology，slopestability，limitanalysis，upperbound，rigidfiniteelement，non-linearprogramming立在靜力平衡基礎(chǔ)上的，對(duì)于滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，需引入內(nèi)1前言力假設(shè)使之成為靜定結(jié)構(gòu)，因此，極限平衡
7、法始終只是一種近似方法。邊坡穩(wěn)定性分析是巖土工程中的重要研究課文[1]提出的基于塑性極限理論的極限分析方題。極限平衡法是工程實(shí)踐中最為廣泛采用的邊坡法能夠?yàn)榉€(wěn)定性分析問(wèn)題提供貼近理論的現(xiàn)實(shí)解穩(wěn)定性分析方法，其原因在于它原理簡(jiǎn)單，計(jì)算方答。文[2]全面闡述了用上限定理來(lái)求解地基承載便，有比較成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。但是，這類方法是建力、土壓力和邊坡穩(wěn)定性的原理和方法。這類方法2002年7月23日收到初稿，2002年9月26日收到修改稿。*香港特區(qū)大學(xué)資助委員會(huì)資助項(xiàng)目(PolyU5064/00E)。作者殷建華簡(jiǎn)介：男，1956生，博士，現(xiàn)任教授，主要從事軟土工
8、程、邊坡分析與監(jiān)測(cè)以及室人試驗(yàn)等方面的研究工作。E-mail：cejhyin@polyu.edu.hk。第2
