边坡稳定性的有限元数值模拟建模①

汪军刘海波

(华北科技学院土木工程系，北京东燕郊 101601)

边坡稳定性的有限元数值模拟建模①

汪军②刘海波

(华北科技学院土木工程系，北京东燕郊 101601)

本文针对国内某矿，考虑边坡材料的弹性和塑性，在不同的强度折减系数下，利用有限元法对该边坡进行稳定性计算分析，以判断其稳定性和计算出安全系数。由此可说明采用弹塑性有限元法进行计算具有独特的优势。

有限元;稳定性;数值模拟;建模

分析边坡稳定问题，基本上有两种方法：极限平衡方法和数值分析方法。极限平衡方法的关键是对滑体的体型和滑面的形态进行分析、正确选取滑面的计算参数，以及正确引用滑体的荷载条件等。因为极限平衡方法完全不考虑土体本身的应力应变关系，不能真实地反映边坡失稳时的应力场和位移场。本文用有限元的数值分析方法考虑土体应力应变关系，克服了极限平衡方法完全不考虑土体本身的应力－应变关系缺点［1－3］。

1 有限元法分析边坡稳定性计算原理

有限元强度折减法：首先选取初始折减系数，将岩土体强度参数进行折减，将折减后的强度作为参数输入，进行有限元计算，若程序收敛，则岩土体仍处于稳定状态，然后再增加折减系数，直到程序恰好不收敛，此时的折减系数即为稳定或安全参数。

强度折减法将强度折减技术与数值模拟方法相结合，在给定的评判指标下，通过调整折减系数对边坡的稳定性进行分析，求得边坡的稳定安全系数。……