基于非线性破坏准则的边坡稳定性

菲斯强度准则以及 Hoek － Brown 强度准则均为其特例。 该准则通过大量的三轴试验引入无量纲强 n 和 T， 其中 A 为尺度参数用于控制剪切强度的大小 ； n 为准则曲线的次数用于控制曲率 ； T 度参数 A， 为转换参数用于控制准则曲线与 σ 轴的位置， 并反映其无量纲拉伸强度 。 以 Baker 非线性强度准则 “切线法” 为基础， 以极限分析上限法为工具 ， 采用 思想研究了静、 动荷载下边坡的稳定性 ， 将边坡的 稳定性问题转化为含多变量的数学优化问题 ， 并给出其最优解。 通过算例分析， 研究了非线性强度 T 的增大 参数对边坡稳定系数与屈服加速度系数的影响 。结果表明： 边坡稳定系数随无量纲参数 A， 而增大； 边坡屈服加速度系数随坡高 、 坡角的增加而降低。 关键词：非线性破坏准则； 边坡稳定性； 上限定理 中图分类号：TU4 文献标志码：A
（ 1． 中国科学院 山地灾害与地表过程重点实验室 ， 四川 成都 610041 ； 2． 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 ； 3． 西南交通大学 土木工程学院， 四川 成都 610031 ）
摘
Байду номын сангаас
要：Baker 提出的非线性破坏准则是一种广义的岩土体强度准则 ， 常规的 M － C 强度准则、 格里
Abstract： The nonlinear failure criterion proposed by Baker is a generalized geotechnical strength criterion，and Brown strength criteria are all special cases of it． The the conventional criterion such as MC ，Griffith and Hoekcriterion introduced three nondimensional parameters A，n，T which can be obtained through triaxial tests，and have clear physical significance． Specifically，A is a scale parameter controlling the magnitude of shear strength，T is a shift parameter controlling the location of the criterion curve and σaxis and representing a nondimensional tensile strength，and n controls the curvature of the envelope． Here，based on the Baker criterion，we studied the slope dynamic and static stability using upper bound theorem，transferred the problem to a mathematical optimization problem in a multivariables expression，and gave the optimal solutions． Then，the influence of the nonlinear strength parameters on slope stability factor and yield acceleration factor are studied through an example． The results show that the slope stability factor increases with the increase of nondimensional parameters A and T ， and the yield acceleration factor decreases with the increase of slope height and slope angle． Key words： nonlinear failure criterion； slope stability； upper bound theorem
收稿日期： 2010 － 06 － 08 ； 792 － 85 ）
修回日期：2010 － 12 － 06
第 21 卷 第 1 期 2012 年 2 月
自 然 灾 害 学 报 JOURNAL OF NATURAL DISASTERS
Vol． 21 No． 1 Feb． 2012
文章编号：1004 － 4574 （ 2012 ） 01 － 0053 － 08
基于非线性破坏准则的边坡稳定性分析
张晓曦
1， 2， 3 1， 2 3 ， 何思明 ， 周立荣
Slope stability analysis based on nonlinear failure criterion
2， 3 2 ZHANG Xiaoxi1， ， HE Siming1， ， ZHOU Lirong3
（ 1． Key Laboratory of Mountain Hazards and Surface Process，Chinese Academy of Science，Chengdu 610041 ，China； 2． Institute of Mountain Hazards and Environment， Chinese Academy of Sciences ＆ Ministry of Water Conservancy，Chengdu 610041 ，China； 3． Schoole of Civil Engineering，Southwest Jiaotong University， Chengdu 610031 ，China）