基于有限元强度折减法的安全系数的改进研究

李学鹏　王铂　李良松

摘要：在有限元强度折减法中，对采用哪种判据作为边坡失稳破坏的依据存在分歧。几种主要判据计算出的结果会产生差异，而对这种差异产生的原因，至今也没有得到统一结论。从分歧的原因出发，对“张拉—剪切破坏强度折减法”进行讨论，即说明“张拉—剪切破坏强度折减法”的合理之处，同时对该法进行改进。在双安全系数的基础上，提出了“三安全系数按照不同程度折减的强度折减法”，即抗剪强度的两个指标和抗拉强度指标均按照不同的安全系数折减。这种考虑三安全系数不同程度折减的方法使得有限元强度折减法更加合理。

关键词：有限元强度折减法；抗拉强度；三安全系数

土质边坡是指具有倾斜坡面的土体，边坡的失稳破坏是边坡领域中必须重点研究的课题。目前，边坡失稳破坏的依据主要有这三种判据：位移的突变性、塑性区的贯通性、数值计算的收敛性[1]。在边坡抗剪强度研究中，粘聚力和内摩擦角按同一安全系数折减的研究较多，按不同安全系数以及考虑抗拉强度折减的研究相对较少。由于粘聚力、内摩擦角和抗拉强度的发挥是不同的，仅仅考虑抗剪强度两指标同步折减的有限元强度折减法有其不足之处，故而对目前的有限元强度折减法改进就显得非常必要。

1 分歧的焦点

采用哪种判据作为边坡失稳破坏的依据是众多研究中分歧的焦点。刘祚秋[2]等用一定幅值的等效塑性应变从坡脚到坡顶上下贯通作为边坡破坏标准。……