基于FLAC_3D_的强度折减法和点安全系数法对比

基于FLAC3D强度折减法边坡稳定分析判据比较

评价标准即安全系数联系在一起，也就是强度折减法判据的问滑动破坏了。３以某个特征点为标准，）认为当边坡达到极限状态题，目前众多研究者提出了一些判据，是尚缺乏统一的失稳判时，些点的位移会趋于流动状态，但某具体在计算时是当强度折减据标准。文中将在ＦＡＣＤ有限差分法程序的基础上对目前常到某一数值时位移会产生突变。４广义剪应变标准 …或广义塑Ｌ３）１用的三种判据标准：数值计算的收敛准则，移突变准则和坡体性应变标准，位认为当某一幅值的等值线从坡底贯通到坡顶时，意内塑性区准则的结果作一比较分析。味着边坡达到极限状态。５动力学判据，动力学的思想来分）运用
Ａｐｌａｉｎｏｉｉｅｉｈｘｓｉｇｂｉｉｇｅｎｏｃｍｅｔｐｉｔｆｌｃｏｍｅｐｌｎｔｅｅｉｔｎｕｌｎｓｒｉｆｒｅｎｄ
分析，直至其达到临界破坏，此时得到的折减系数即为安全系数。
为了便于比较和评价，这里选用的算例是澳大利亚计算机应通过有限元的分析和后处理可很快找出滑裂面，此法的优点是安用协会（Ａ６给的考核题１ａ，二Ｄ）（）其推荐的裁判答案是１０。这．０全系数直接求出，不需要事先假设滑裂面的形式和位置，外可是一简单均质土质边坡，另无孔隙水，土容重为２Ｎｍｊ型建０ｋ／ｓ模以考虑土坡渐进破坏过程和变形对稳定的影响。立时坡体底边界为固定约束，右边界为水平约束，左计算中采用

基于FLAC~(3D)的边坡稳定安全系数的确定

第３９卷第６期２０１３年ｌ２月
四川建筑科学研究
ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ１３５
基于ＦＬＡＣ３Ｄ的边坡稳定安全系数的确定
万保安，殷妮芳，熊茂东
（江西公路开发总公司，江西南昌３３００３８）
ＣＦ＝Ｃ／Ｆｌ（１）
变形情况的等值线图。因此，在用ＦＬＡＣ如进行工程分析时，通常通过观察岩土体中剪切应变增量云图
来判断岩土体是否破坏。一般来说，如果剪切应变增量云图的等值线贯穿整个岩土体，在岩土体表面形成一个封闭的圈，则可以判定岩土体发生破坏了。
络单元是指对研究对象建立模型，将研究对象采用若干差分网络来代替，网格单元仅在节点处存在联
收稿日期：２０１３－０２－２１作者简介：万保安（１９５５一），男，江西新建人，高级工程师，主要从事岩土工程施工与项目管理工作。基金项目：江西省交通厅科技基金项目（２０１０Ｃ００１３）
种确定边坡稳定安全系数的方法。
、●●●
●● －＿、、●●●
ｒ ● ● ● ＿、
图１ＦＬＡＣ如的一般求解流程
加载与继续建模是指，对达到初始平衡状态的
１ＦＬＡＣ３Ｄ软件简介及求解过程
Ｅ —ｍａｉｌ：ｃｓｕｌｙｐ＠１２６．ｃｏｍ

基于FLAC3D强度折减及理正Janbu计算边坡的安全系数

关键词：ＦＡ３；ＬＣＤ强度折减法；ａｂ法；系数；。参数Ｊｎｕ安全岩二
随着我国工程建设的需要，别是基坑和边坡等引特起的岩土环境问题对人们造成的危害，得我们不得不使
Ｆ—— 为折减系数。按弹塑性理论，用ＦＡＬＣ方法迭代求解边坡在给定
ＮＫ
分法的逐步完善，数值模拟成为工程中不可或缺的一种
方法。ＦＡ３ＬＣＤ是基于有限差分法发展起来的一种模拟
Ｆ ∑∑ （ａ＝一ｎｏｔ。
Ｌｌ＝１ｇ＝１Ｎ
．
）Ｖ
（）式３
的法向应力。把式７化成单元体形式：转
＝ｃｓ＋ｃｏ一ｓｎｉ（８式）
ｇｈ。 “
（１）式６
１．边界条件．３２
Ｆ＋ｃ＝ｏ１一。２式中Ｎ＝
塑性势函数为：
（９式）
∑ （＋Ｘ）ｉ∑亍ｅａ：（７ｗ５ｔＱ一ｃ０式１ｉｇｓｉ）
对基坑及边坡的稳定性进行详细的研究分析。但是，荷载及边界条件下的应力和变形。由对滑动面上的所有单于影响因素较多，现在理论难以考虑这种多因素的耦合元，单位滑动面上的阻滑力Ｆ和滑动力Ｆ：求作用。随着数值技术的发展，别是有限元及有限差］特
１６期
摩尔屈服强度准则：
Ｔ＝ａ＋ｏｔｎｃ（７式）

基于FLAC-3D的强度折减法判据的研究

基于FLAC-3D的强度折减法判据的研究
陈冉;刘飞
【期刊名称】《岩土工程技术》
【年(卷),期】2013(027)001
【摘要】运用FLAC-3D软件对一简单边坡进行了稳定性分析.分别利用计算收敛判据、塑性区贯通判据、有效剪应变增量判据和特征点位移突变判据求出边坡安全系数,并加以对比分析.着重对特征点突变判据进行研究分析,分析发现:监测坡顶和坡面中点位移比监测坡脚处位移更有效；仅从位移大小的突变作为判据标准不够严谨,提出一种通过观察特征点位移与折减系数相关曲线的斜率变化来确定安全系数,斜率突变处对应的折减系数即为安全系数.
【总页数】4页(P33-36)
【作者】陈冉;刘飞
【作者单位】北京建筑工程学院,北京100044;北京建筑工程学院,北京100044【正文语种】中文
【中图分类】TU43;TU45
【相关文献】
1.强度折减有限元法中边坡失稳判据的研究 [J], 吕庆;孙红月;尚岳全
2.基于强度折减法的边坡失稳判据比较研究 [J], 孙刚;刘翔宇
3.基于强度折减法的土石坝稳定性分析及失稳判据选择研究 [J], 齐小静;石自堂;崔金鹏
4.强度折减有限元法分析边坡失稳判据研究 [J], 张兵;李泰兴
5.基于强度折减法的边坡安全预警及失稳判据研究 [J], 何阳;徐定芳
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基于ADINA、ANSYS、FLAC的强度折减法

基于ADINA、ANSYS、FLAC的强度折减法
陈星;李建林
【期刊名称】《水文地质工程地质》
【年(卷),期】2010(37)3
【摘要】与传统极限平衡法相比,强度折减法有众多优势.计算程序和屈服准则是影响强度折减求安全系数的重要因素.以某复杂边坡为例,通过ANSYS-ADINA和ANSYS-FLAC接口程序,建立ADINA、ANSYS、FLAC同套网格模型,克服网格对安全系数的影响.计算中分别选用M-C和D-P准则,分析得出:相对于D-P准则,M-C准则求得的安全系数偏于保守;对于一系列的D-P准则,外角点外接圆D-P和内切圆D-P求得的安全系数分别对应上限和下限;对于同种屈服准则,有限差分法比有限元法求得的安全系数略大.
【总页数】5页(P69-73)
【作者】陈星;李建林
【作者单位】三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,宜昌,443002;三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,宜昌,443002
【正文语种】中文
【中图分类】TU457
【相关文献】
1.基于ANSYS的强度折减有限元法边坡稳定性分析 [J], 李强
2.基于FLAC3D和ANSYS的岩质边坡混凝土置换加固效应的组合网格法 [J], 戴
妙林;张胤;鞠志敏;陈五一;祖威
3.基于ADINA平台的FLAC3D建模 [J], 张玉灯
4.基于逆向工程的三维复杂地质体精细建模及ADINA前处理在FLAC3D建模中的应用 [J], 徐文杰;胡瑞林
5.基于FLAC^(3D)的三维边坡稳定性强度折减法计算效率改进算法及其应用 [J], 徐文刚;余旭荣;年廷凯;曹琦;曹爱武;裴振伟
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基于FLAC3D的边坡稳定性分析自编强度折减程序的修正

第３６卷第６期
２０１５年１２月
华北水利水电大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｎａｒｌｏｆＮｏａｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
了膨胀土滑坡的规律．连镇营等应用强度折减有限元法对开挖边坡的稳定性进行了较为全面的研究，认为与强度指标相比，弹性模量、泊松比等对边
１ＦＬＡＣ３Ｄ自编强度折减程序
１．１强度折减法强度折减法中边坡安全系数的定义是，边坡达
性进行分析．
坡的安全系数影响不大．张鲁渝等通过算例分析，认为应用强度折减法得到的安全系数离散度极小，且比简化Ｂｉｓｈｏｐ法的平均高出５％一７％．关于强度折减的研究在不断发展和深化，有些问题到目前为止仍未得到有效的解决．例如，岩土材
中图分类号：Ｐ６４２．２２文献标识码：Ａ文章编号：１００２— ５６３４（２０１５）０６— ００５９— ０４
２０世纪８０年代，强度折减法开始兴起．强度折
料有２个强度指标ｃ与ｔａｎ，却采用一个强度储备安全系数，这意味着２个指标按同一比例下降，而实际情况并非如此，这是用强度折减法求解安全系数的不足之处．笔者借鉴前人的研究结果，在ＦＬＡＣ３Ｄ自编强度折减程序的基础上，对这一不足之处进行研究，给出修正设想，并进行验证．

基于FLAC3D的三维边坡稳定性强度折减法计算效率改进算法及其应用

2、边坡的稳定性系数等指标，可以对边坡的稳定性进行评价； 3、破裂面的位置和形状，有助于确定治理措施和优化设计方案。
在结果分析过程中，需要以下几个方面：
1、破裂面的预测：FLAC3D可以准确预测破裂面的位置和形状，但需要考虑地质条件的复杂性和计算精度的限制；
2、稳定性系数的敏感性：稳定性系数受到多种因素的影响，如土体性质、荷载等，需要对这些因素进行敏感性分析；
根据现场调查和工程地质勘探，收集到了边坡的岩土力学参数、水文地质条件、可能的荷载和边界约束条件等数据。在此基础上，采用有限元法建立了边坡的计算模型，详细模拟了边坡内部的物理和力学过程。通过不断调整模型的材料参数和边界条件，使得模型的计算结果与实际观测数据尽可能接近。
在模型验证可靠后，采用整体强度折减法对边坡的稳定性进行分析。根据计算结果，该边坡的稳定系数为1.25，属于基本稳定状态。失稳破坏模式主要为边坡顶部出现拉裂缝，同时局部岩体出现滑动。为了提高该边坡的稳定性，建议采取适当的加固措施，如增加锚杆、喷射混凝土等。
引言
边坡稳定性分析是岩土工程领域中非常重要的一个方面，对于保障工程项目安全具有至关重要的作用。在工程建设过程中，边坡失稳可能会导致严重的工程事故，因此对边坡稳定性进行准确的分析和评估具有重要意义。随着计算机技术的不断发展，数值模拟方法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用。本次演示将探讨基于FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）软件的边坡稳定性分析方法。
4、荷载施加：根据实际情况，施加一定的荷载，如自重、外力等。 5、数值模拟：利用FLAC3D进行数值模拟，得到边坡的位移、应力等响应。
6、稳定性评估：根据模拟结果，对边坡的稳定性进行评估，计算稳定系数等指标。

基于FLAC~(3D)强度折减法计算结果的影响因素分析

０引言
强度折减法是数值模拟处理边坡稳定问题的常用方法之一．由于它融合了数值模拟方法与极限平衡分析法的优点，应用较为广泛。郑颖人等圳用强
度折减法分析土坡和较为复杂的岩质边坡的稳定
内摩擦角、弹性模量、泊松比、剪胀角、抗拉强度等因素对强度折减法计算结果的影响。试验结果表明：弹性模量、泊松比、剪胀角、抗拉强度对计算结果影响不明显，特别是弹性模量、泊松比、抗拉强度对计算结果的影响几乎为零；黏聚力、内摩擦角对计算结果有着显著的影响，并且内摩擦角对计算结果的影响程度大于黏聚力的影响程度。这一结论可以作为修正强度折减系数的依据，从而完善
强度折减法是通过对岩土体的抗剪强度进行折
Байду номын сангаас
减，使边坡达到临界破坏状态。此时，实际抗剪强度
与临界破坏时的折减后的剪切强度的比值就是边坡
减法时的折减范围进行了研究，得出整体强度折减法优于局部强度折减法的结论Ｅ５］。陈泽新等也对ＦＩＳＨ
１基于ＦＬＡＣ３Ｄ的强度折减法
１．１计算原理
效果］。还有不少学者，通过自编程序对强度折减法进行改善，提高了其有效性和实用性。薛雷等通过

基于FLAC3D数值模拟求解边坡安全系数

基于FLAC3D数值模拟求解边坡安全系数作者：刘丰来源：《山东工业技术》2014年第23期摘要：本文结合鹤大高速公路某段路堑边坡，利用FLAC3D软件模拟模拟岩土边坡，求解该边坡的安全系数，并将分析结果与简化毕肖普条分法分析结果进行比较验证，结果发现利用数值模拟分析可以有效的解决工程复杂等因素的影响，具有很好的适用性。

关键词：强度折减法；边坡安全系数；FLAC3D0 引言在公路的设计与建设工程中，岩土边坡的稳定性历来是岩土工程领域的一个热点研究课题，也是公路施工以及维护考虑的重点，公路边坡主要的荷载来源是其自身的重力以及公路的上部的各种荷载，人们通常采用安全系数来评价其稳定性状态。

安全系数是以极限平衡法为基础的一种评价指标，由于其原理简单、物理意义明确，而成为边坡稳定性分析中的重要、关键指标。

1 强度折减法强度折减法是在边坡刚好达到临界破坏状态的时候，对岩土体的抗剪强度进行折减并达到一定的程度[1]。

边坡的安全系数通常的定义是研究的岩土体实际抗剪强度与临界破坏时的折减后剪切强度的比值[3]。

强度折减法主要是通过公式（1）和（2）来调整岩土体的c和。

在数值模拟分析过程中，通过不断的增加折减系数，并进行反复的计算，知道其达到了临界的破坏，这时的折减系数就是安全系数Fs。

其中：为折减后的内聚力、为折减后的内摩擦角、为折减的系数。

2 数值模拟分析2.1 工程简介本文实例分析采用的是鹤大高速公路某段，线位带自东北向西南展布于长白山山脉南部山区腹地，地势总体东北高西南低。

研究区设计带属于湿带大陆性气候，四季分明，气温变幅较大，降水量随季节变化明显。

沿线地层构造属华北地层分区之辽东分区，地层以前震旦纪的混合岩、侵入岩和变质岩为主，山间河谷及其两侧上覆第四纪松散土体。

主要为上更新冲积层，上部岩性具有二元结构，上部为棕黄色、褐色亚砂土、亚粘土，下部为黄褐色、灰白色砂砾石、砾卵石和漂石层。

2.2 模拟网格模型模拟的边坡坡高为8m，基底土体厚度为3m，边坡 H/B = 1/1，坡角距离左边界2m，坡顶距离至右边界取10m。

用ANSYS和FLAC3D软件求解边坡稳定安全系数的比较分析_陈飞

以有限元静力平衡计算不收敛作为边坡整体失稳的标志 ,文
献[14 ]认为塑性区从坡脚到坡顶贯通并不一定意味着破坏 ,
塑性区贯通是破坏的必要条件 ,但不是充分条件 ,还要看是
否产生很大的且无限发展的塑性变形和位移。综合以上观
点并结合 FLAC3D 程序特点 ,采用静力平衡计算是否收敛作
为边坡是否失稳的评判依据 ,并结合边坡剪应变增量是否贯
边坡稳定分析理论具有十分丰富的内容。而基于强度折减的有限元稳定分析方法是目前应用及研究较多的一种分析方法。边坡稳定性分析有限元分析一般采用强度折减法来求得边坡的安全系数。多年来 ,许多学者致力于这方面的研究 , Ugai[7] 、Matsui[8] 、Griffiths[9] 、宋二祥[10] 、张鲁渝[11] 、赵尚毅[12～14 ] 、郑颖人[12～14 ] 、栾茂田[15 ] 等学者在有限元强度折减法应用方面做了大量的工作。
第 8 卷第 1 期 2010年2月
水利与建筑工程学报
Journal of Water Resources and Architectural Engineering
Vol. 8 No. 1 Feb . , 2 0 1 0
用 ANSYS 和 FLAC3D 软件求解边坡稳定安全系数的比较分析
陈飞 , 杨诗义 , 王家成 , 别小平
图 5 程序界面图
图 6 未达到移动时的位移云图
图 7 塑性区贯通时的位移云图如图 6 所示 ,折减系数为 1. 348 ,算法收敛 ,塑性区没有贯通。当折减系数为 1. 349 时 ,算法收敛 ,土坡产生较大位移 , 同时塑性区贯通坡脚至坡顶. 可判断此折减系数下 ,边坡稳定性急剧下降 ,产生滑动。根据边坡失稳破坏判据确定土坡稳定系数 Fs 为 1. 349 。图 7 可以看出塑性区的分布情况 ,这有助于了解边坡整

强度折减法在FLAC 3D数值模拟中的应用

强度折减法在FLAC 3D数值模拟中的应用
章显斌;余以强
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2018(44)30
【摘要】针对一边坡稳定性算例,分别运用刚体极限平衡法、FLAC强度折减法分析边坡稳定性,求出该边坡算例的稳定系数并进行对比研究分析,分析表明强度折减法计算出的稳定系数与刚体极限平衡法得出的结果相近,这说明强度折减法可以用于分析边坡的稳定性问题。

【总页数】3页(P82-84)
【关键词】FLAC;强度折减法;边坡稳定
【作者】章显斌;余以强
【作者单位】福州职业技术学院;浙江省交通运输科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU441.35
【相关文献】
1.强度折减法在硐室开挖数值模拟中的应用 [J], 张凯;马锋凯
2.FLAC3D强度折减法在排土场边坡稳定性分析中的应用 [J], 郝全明;李帅;高国强;刘斌
3.FLAC3D 强度折减法在边坡稳定性分析中的应用 [J], 刘庆
4.FLAC3D基于强度折减法在深基坑开挖边坡稳定性分析中的应用 [J], 王中达;孟
庆辉;李建博
5.Hoek-Brown强度准则在FLAC^(3D)数值模拟中的应用 [J], 展国伟;夏玉成;杜荣军
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基于FLAC_3D_进行堆载作用下边坡稳定分析

基于FLAC 3D进行堆载作用下边坡稳定分析王洪兵1姚磊华1文海2(1.中国地质大学(北京)工程技术学院北京市 100083 2.云南省交通规划设计研究院昆明市 650011)提要调查分析保腾高速公路五合立交区边坡工程地质条件,通过ANSYS 、FLAC 3D 建立边坡复杂三维地质模型。

运用FLAC 3D 模拟分析边坡在堆载作用下三维位移场、应力场分布规律,研究边坡岩土体力学响应特性及可能的内在变形破坏机理。

由强度折减法计算其安全系数,结果与极限平衡法计算结果一致。

综合分析评定立交区边坡整体处于稳定,后缘局部可能崩塌滑移,为工程开展提供依据。

同时探讨了边坡不同位置的堆载作用对其稳定性的影响,得知此类坡体在坡脚及中部堆载对边坡稳定有利,中部尤为明显,坡顶堆载对其稳定极为不利。

关键词 FLAC 3D 边坡堆载强度折减边坡稳定Stability Analysis of S lope under Preloading based on FLAC3DWang Hongbing 1Yao Leihua 1Wen Hai2(1.Faculty of Engineering and Technology,China University of Geosciences (Beijing)2.Institute of Traffic Planning and Design of Yunnan Province)Abstract On the basis of investigation of engineering geological conditions of slope in Wuhe interchange zoneof Paul Teng e xpressway,this paper established a comple x three dimensional geological model of slope using ANSYS and FLAC3Dsoftware.Also through FLAC 3D,this paper simulated and analyzed three dimensional dis -placement field and stress distribution la w under preloading,then studied the mechanical response characteris -tics and the most likely deformation failure mechanism of slope rock ing the strength reduc tion method to calculate the safety factors,the calculation results were consistent with those of limit equilibrium method.Through analysis and assessment,the author believed that the landslide was in a stable state as a whole,but the parts on the trailing edge may c ollapse and slip,which provided the basis for further development of the project.This article also discussed the slope stability because of slope different locations preloading.The re -sults are obtained that such preloading at the foot and central heap of slope would be stability and favorable,and be more obvious at central,but preloading in the top of slope would be adverse extremely to its stability.Keywords FLAC 3D;slope under preloading;strength reduction;slope stability作者简介:王洪兵(1986-),男,硕士研究生,从事地质灾害评价方法与理论研究工作。

强度折减法在FLAC 3D数值模拟中的应用

内，从而有效防止石灰凝结问题。另外，在开展搅拌工作时，所选参考文献：
择的石灰内应确保没有杂质、异物，其中所含有的ＣａＯ含量在［１］管义能．公路桥梁施工中软土地基施工技术及应用实践探
８０％以上。与此同时，施工人员要妥善储存石灰，储存期限应在
究［Ｊ］．建材与装饰，２０１６（２５）：２５９２６０．
三个月之内，石灰所具备的液性指数应保持在７０％左右。在运用［２］姚彦．道路桥梁工程中软土地基的施工处理方法研究
深层石灰搅拌技术时，施工人员同样要将前期施工准备工作落实
［Ｊ］．住宅与房地产，２０１６（３）：２１７．
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｆｔｓｏｉｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｎｂｕｉｌｄｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔ
·８２·
第２０４４１卷８年第１３００期月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
ＯＶｃｏｔｌ．．４４２Ｎ０１ｏ８．３０
文章编号：１００９６８２５（２０１８）３０００８２０３
强度折减法在ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟中的应用
术，严格依据施工流程开展施工工作，对管道内部进行检查，并对４结语
管道内存在的水垢进行清理，在确保管道顺畅的基础上开展施
在建筑行业迅速发展的当下，人们对建筑工程质量及性能予
工；另外，施工方要加大检查力度，对施工人员的操作情况进行检以高度关注。影响房建工程质量的因素有很多，就软土地基而
章显斌１余以强２
（１．福州职业技术学院，福建福州３５０１０８；２．浙江省交通运输科学研究院，浙江杭州３１１３０５）

基于FLAC~（3D）强度折减法的三种收敛判据的比较分析

基于FLAC~（3D）强度折减法的三种收敛判据的比较分析
基于FLAC~（3D）强度折减法的三种收敛判据的比较分
析
王少华;赵宗勇;郭靖;杨金强
【期刊名称】《矿业快报》
【年(卷),期】2011(000)002
【摘要】FLAC3D was used to analyzed a simple slope,the convergence criterion,displacement mutation criterion and plastic zone criterion which were now commonly used to seek safety factor separately.the calculate results of the three criterias were similar,what,s%运用FLAC3D 对一个简单土坡算例进行计算,分别运用目前常用的收敛判据、位移突变和塑性区判据来求得安全系数,这三个判据计算出的结果相近且都与FLAC内置fish语言求解安全系数的答案接近,说明在今后的具体运用中,以塑性区为判据会得到比较保守的安全系数,而采用监测关键点的位移相对比较直观精确,同时基于以上判据,综合考虑其他判据,使各判据在使用中尽量提高精度,这样才会得到比较可靠的结果。

【总页数】3页(47-48,64)
【关键词】FLAC强度折减;安全系数;失稳判据;塑性区;最大不平衡力;特征点位移
【作者】王少华;赵宗勇;郭靖;杨金强
【作者单位】三峡大学;三峡库区地质灾害教育部重点实验室;三峡库区地质灾害教育部重点实验室;三峡库区地质灾害教育部重点实验室【正文语种】中文。

基于FLAC^(3D)的边坡开挖稳定性数值模拟

第53卷第1期2021年1月20工程建设Engineering Construction基于FLAC 30的边坡开挖稳定性数值模拟孙海军，刘念（河南理工大学资源环境学院，河南焦作454003）摘要:基于城市边坡稳定的重要性，结合实际地层组合的边坡地质条件，本文利用FLAC 3D 数值模拟软件建立模型，对比分析开挖前后塑性破坏发展趋势、边坡稳定系数变化规律、水平位移和竖向沉降变化情况;结合有限元强度折减法分析某一安全系数下，边坡内的应力场、应变场、塑形区的变化，并基于库伦摩尔判定准则，确定边坡的极限平衡状态和潜在滑移面的位置;通过布置监测点，检测在某一安全系数下，滑动面不同位置的应力、应变、滑动横竖向位移的变化曲线，并绘制不同位置上的应力、应变、位移变化曲线;通过数值模拟与理论计算相结合的方法,综合模拟分析该边坡在开挖前后各个位置潜在的危险程度，为相似边坡工程提供理论参考。

关键词：数值模拟；稳定系数；位移变化；不平衡力；库伦摩尔判定准则中图分类号:TD824. 7 文献标识码：A 文章编号：1673-8993（2021 ）01-0020-05doi ：10. 13402/j. gcjs. 2021. 01. 004Research on numerical simulation of slope excavation stability based on FLAC 3DSUN Haijun, LIU Nian(College of Resources and Environment , Henan University of Technology , Jiaozuo 454003, Henan , China )Abstract : Based on the importance of urban slope stability , combined with the geological conditions of slope relatedto the actual stratum combination , a model is extablished using FLAC" numerical simulation software. Thedevelopment trend of plastic failure before and after excavation , the change law of slope stability coefficient , thechanges of horizontal displacement and vertical settlement are compared and analyzed. Combining with the finiteelement strength reduction method , the changes of the stress field , strain field , and shaping zone in the slope under acertain safety factor are analyzed. Based on the Coulomb Moore criterion , the limit equilibrium state of the slope andthe position of the potential slip surface are determined. Based on arranging monitoring points , the change curve ofstress , strain , and horizontal & vertical sliding displacement at different positions on the sliding surface under a certainsafety factor is detected and drawn. Through the method of combining numerical simulation and theoreticalcalculation , the potential danger degree of each position of the slope before and after excavation is comprehensivelysimulated and analyzed. The research provides theoretical references for similar slope projects.Key words : numerical simulation ； stability coefficient ； displacement change ； unbalanced force ； Coulomb Moore criterion近年来，由路堤边坡塌方引发的公路安全事故时有发生，给国家和人民的生命财产安全带来巨大损失，故对边坡的稳定性分析及经济合理的支挡防护措施的确定具有重要意义⑴耳。

用强度折减法和FLAC 3D计算边坡的安全系数

１
Ｃ
。
＝ｒ（ａｃ
）
（）２
其中ｃ为实际的抗剪强度参数，、
为折减系
收稿日期（ｅｅｅａ）：０６－３－８改回日期（ｃｅｔｄ２００Ｒｃｉｄｄｔ２０００；ｖｅＡｃｐｅ）：０６－８—２。ｏ
作者简介（ｉｒｈ）李新坡（９８，汉）山东萃县人，士，Ｂｏａｙ：ｇｐ１７一）男（，博主要从事建筑、环境岩土工程研究。［ｉｉｏ１７ＬＸｎ（９８一）ｍｌＰ．，ｅｐ，ａｈＤＲ－ｅｓａｈｉｃｏ：ｅｔｈｉｌｎｉｅｎＩｒｉｃｒｅｒｒｔｎＧｏｅｎｅｇｅｒｇ１ｃｔｔｅ＆ｅｖｏｍｎ．ｍｉＳｐｒ＠１６ｃ］ｃｄｅｉｅａｅｎｉＯｈｅｕａｎｉｎｅｔＥ— ａ：ｍｏｒｌｅ２．∞
中图分类号：＂．５１Ｉ７７４文献标识码：Ａ
２应变与抗剪强度相关性的存在。．随着计算机软硬件和数值计算软件的发展，采在边坡稳定分析中，对安全系数Ｆ的传统上的用数值模拟技术对边坡进行稳定性分析计算，成为当前边坡稳定性计算的新方向。但是一般的数值分定义为：土体实际抗剪强度与使边坡保持稳定所要ｊｕｅｎＦ是析软件不能直接计算出 “ 全系数 ” 安。通常的方法求的最小抗剪强度的比值。Ｄｎａ指出，是取某一参数的不同的值进行试算，取破坏时的参使边坡达到临界破坏状态土体强度必须进行折减的数值与实际值的比值作为安全系数…。强度折减法个系数。因此，在用有限元或有限差分程序计算即是对土体或其他材料的强度进行折减降低使边坡Ｆ，时一个显然的途径就是降低土的抗剪强度使边

不同边坡软件计算边坡安全系数的比较

不同边坡软件计算边坡安全系数的比较李守华【摘要】基于有限元强度折减理论和极限平衡理论,分别采用3种边坡分析软件ANSYS、FLAC和SLIDE对一土质边坡进行稳定性分析.结果表明,ANSYS所得安全系数误差较大,而FLAC和SLIDE结果相对一致,在工程计算中具有一定的实用性和可靠性.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2012(028)019【总页数】2页(P136-137)【关键词】边坡分析软件;有限元强度折减法;极限平衡法;安全系数【作者】李守华【作者单位】西北民族大学土木工程学院,甘肃兰州730030【正文语种】中文【中图分类】TU413边坡工程对国民经济建设有着重要的影响。

边坡的稳定性将严重影响到铁路、公路与水利工程的施工安全、运营安全及建设成本。

近年来，随着计算机技术的进一步发展，数值分析方法倍受关注，同传统的边坡分析方法相比，数值分析不仅能解决传统分析方法所能解决的问题，而且能更好地描述土体的应力应变和土与结构的相互关系。

其在边坡工程领域中作用是不可或缺的。

同时，数值分析可将研究成果及时地应用于工程实际，对工程决策具有重要的参考价值。

限于篇幅，本文仅介绍目前常用的边坡数值分析软件:ANSYS、FLAC及SLIDE，并利用典型算例比较了这些软件计算的安全系数。

1.1 边坡稳定分析软件简介ANSYS软件［1，2］是由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS 开发，融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

对于土木工程而言，可以进行结构的静力分析、非线性分析、动力学分析、热分析及流体力学分析等。

对于边坡稳定分析ANSYS软件较常采用的是有限元强度折减法。

对于边坡稳定分析可以采用点安全系数等值线法和有限元强度折减法。

本文计算实例采用的是有限元强度折减法。

土体弹塑性模型采用Druker－Prager准则(简称D－P准则)。

DP准则在主应力空间的屈服面为光滑圆锥面，在π平面上的图形为圆形，表述极其简单且数值计算效率很高。

基于FLAC3D的强度折减法和点安全系数法对比

基于FLAC3D的强度折减法和点安全系数法对比郑文棠【期刊名称】《水利与建筑工程学报》【年(卷),期】2010(008)004【摘要】编制了强度折减fish命令流,推导了基于快速拉格朗日有限差分法的三种点安全系数计算公式,采用安全系数为1.0的ACADS边坡考题比较了强度折减法和点安全系数法在边坡失稳破坏判识及安全系数计算中的精度和可靠性,计算表明:Flac3D的solve fos强度折减模块计算的安全系数为0.99,编制的强度折减法fish命令流得到的安全系数精确到0.994,对应边坡表层控制监测点合位移增量与强度折减系数增量之比的急剧变化点、边坡剪应变增量贯通区、塑性区连通状态及迭代求解的不收敛性.强度储备法、最小距离法和线弹性公式计算的点安全系数分布规律一致,不仅能较好地揭示出边坡的失稳状态及滑面位置,同时可以反映边坡不同位置的安全系数.强度储备法公式和线弹性公式计算的连通性滑面安全系数为1.002,最小距离法公式计算的连通性滑面安全系数为1.0018.最小距离法公式更接近边坡考题的安全系数裁判值1.0.【总页数】4页(P54-57)【作者】郑文棠【作者单位】广东省电力设计研究院,广东,广州,510663;清华大学,土木水利学院,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TU457【相关文献】1.基于屈服接近度概念的尾矿坝静力稳定性分析及其与强度折减系数法的对比 [J], 曹林卫;彭向和;杨春和2.基于FLAC3D强度折减及理正Janbu计算边坡的安全系数 [J], 季景山;刘晓光;李静雅3.基于变异系数法和接近理想点排序法的P2P网贷平台综合实力评价 [J], 刘梦;郑煜4.极限平衡法与强度折减法计算稳定安全系数的对比分析 [J], 魏芸;袁琳5.基于点安全系数法的边坡稳定性评价研究 [J], 谭清顺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

用强度折减法和FLAC3D计算边坡的安全系数

用强度折减法和FLAC3D计算边坡的安全系数
李新坡;陈永波;王永杰;何思明;王成华
【期刊名称】《山地学报》
【年(卷),期】2006(024)B10
【摘要】对采用强度折减法和FLAC3D计算边坡的安全系数问题进行了研究。

对边坡破坏的判断标准、边坡滑面位置的确定及计算参数对安全系数计算结果的影响进行了分析。

结果表明，用FLAC计算时，边坡的破坏可以通过节点最大不平衡力突变、节点最大速度突变、特定点位移的不收敛等特征进行判断，同时边坡破坏的滑面也可以由速度等值线图等方法表示出来。

另外，通过分析发现，弹性常数、剪胀角等参数对安全系数计算结果的影响不大。

【总页数】5页(P235-239)
【作者】李新坡;陈永波;王永杰;何思明;王成华
【作者单位】中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;聊城市水利局,山东聊城252000
【正文语种】中文
【中图分类】TU457
【相关文献】
1.用有限元强度折减法计算边坡安全系数 [J], 李守华;路韡
2.基于强度折减法的土质边坡安全系数计算 [J], 王钰
3.基于FLAC3D强度折减及理正Janbu计算边坡的安全系数 [J], 季景山;刘晓光;
李静雅
4.有限元强度折减法在边坡安全系数计算中的应用 [J], 黄硕鑫;郭莉辉;韩明峰;王军生;霍知亮
5.浅谈用FLAC3D强度折减法计算边坡安全系数时特定因素对精度的影响 [J], 黄小刚
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点安全系数与强度折减法对比

包络线
式（7）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，m＝0， n
图 1 空间应力状态及摩尔库伦强度包络线 Fig.1 Stress state and mohr columb strength envelope
参数取值
C /kPa 3.00
φ
/ º 19.60
γ
/ kN·m 20.00
-3
E / kPa 1.00e4
ν
Bulk / kPa
监测点1 监测点2 监测点3 最危险滑动面
折减系数为0.994时的塑性区图
Fs=0.994
折减系数为0.994 时的剪应变增量云图
图 2 采用强度折减法分析的 ACADS 边坡考题得到的失稳临界状态及点安全系数 Fig. 2 The critical state and point safety by strength reduction method with the ACADS slope case
算安全系数，求得安全系数为 0.99。该命令执行方便，但安全系数只能精确到小数点后两位，且计算时间较长，不适用于复杂边坡的稳定计算中。本文结合 Flac3D 软件编制了强度折减 Fish 命令流，折减系数增量为 0.001，计算效率较高，适用于复杂边坡稳定性计算中。当折减系数为 0.984 时，边坡顶部和中部的监测点合位移增量与强度折减系数增量之比出现了第一次递增（见图 2），此时滑面位置的塑
K P ( Fs 2)
K P ( Fs 2)
AC AB

AE cos AB
（10）
[2C 1 3 tan ]cos （11） 1 3
n l 2 1 m 2 2 n 2 3