锚失效影响岩质边坡稳定的数值模拟

李 强，唐树名

(1.重庆市设计院，重庆400015;2.重庆交通科研设计院，重庆400067)

有限元法是数值计算中发展较早、应用最广的一种方法，到目前为止，该方法在岩土工程中获得成功的应用并积累了丰富的工程经验和较成熟的处理技术。随着计算机软硬件技术的快速发展，目前已经出现了许多大型有限元软件，ANSYS就是其中一种。该软件的优点在于，具有很高的可靠性、十分方便的前后处理以及高效齐全的算法组合。应用该软件，可以节约时间、提高工作效率并提高计算成果的可靠度。它具有强大的静力分析、动力学分析、非线性分析、优化设计和可靠性分析等结构分析能力，笔者采用ANSYS软件对“设置格子梁的锚失效影响岩质边坡稳定性”进行了有限元数值模拟分析。研究不同位置的锚失效后其它锚的荷载重分布规律以及锚失效后边坡的承载能力变化。

1 锚固边坡有限元模型的建立

1.1 模型单元的选取及材料的本构关系

模型分析采用ANSYS软件进行分析［1］，其中坡体与格子梁分别采用两种20节点金字塔等参单元20Node95来模拟，金字塔单元是三维体单元，不仅可以单独使用，还可以作为过渡元使用。作为过渡元使用时有10节点四面体单元、15节点五面体单元和20节点六面体单元。单独使用时是三维20节点六面体单元，这个单元是二次线性单元，很适用于模拟复杂边界的实体。因此，对于空间实体结构分析，特别是具有过渡段的实体结构分析非常适用，而且精度较高。……