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有限元强度折减法在边坡稳定计算中的应用近年来，随着科学技术的发展，边坡安全工程成为当今社会的热点问题。
边坡稳定性是边坡工程安全性的重要水平指标之一。
有效地确定边坡稳定性，可以减少边坡垮塌，破坏性侵蚀及其他地质灾害的发生，更有效地保护人民生命财产安全。
传统的边坡稳定计算方法有很多缺点，很难解决大规模复杂的边坡稳定计算问题。
为了解决这些问题，随着计算机技术的发展，数值计算技术的发展，边坡稳定计算中有限元强度折减法也逐渐得到应用，它为边坡稳定计算提供了一种有效的方法。
有限元强度折减法是由著名有限元数值计算理论家Hans Zienkiewicz 于一九六三年提出的，它把数值计算分解为两个步骤：有限元分析和强度折减。
有限元分析不仅可精确的计算土体的应力和变形，还可以求得边坡的稳定系数。
而强度折减步骤则是对这些应力值和变形按照一定的准则进行折减，从而实现边坡的稳定计算。
有限元强度折减法在边坡稳定计算中的具体应用，有很多研究者提出了不同的算法，表达了不同的稳定准则和折减准则。
其中，以倒角条件准则、惯性假设准则、根据节理、滞回因子、失稳指标等为稳定准则的稳定计算模型。
具体的折减准则有力学强度折减法、抗剪强度折减法、抗压强度折减法、有效应变折减法等。
有限元强度折减法在边坡稳定计算中，可以有效地求解复杂参数边坡的稳定性，它把不同的计算模型、稳定准则和折减准则整合在一起，使边坡稳定计算更精确、更准确、更实用。
有限元强度折减法在边坡稳定计算中的应用已经得到了广泛的应用，它可以有效地求解复杂的边坡的稳定性，可以有效地减少不必要的垮塌、破坏性侵蚀等灾害，并可有效地保护人民生命财产安全。
因此，有限元强度折减法在边坡稳定计算中的应用，具有重要的理论意义和实际意义。
综上所述，有限元强度折减法在边坡稳定计算中的应用具有重要的理论意义和实际意义，它可以有效地求解复杂的边坡的稳定性，可以有效地减少不必要的垮塌、破坏性侵蚀等灾害，并可有效地保护人民的生命财产安全。
边坡稳定分析中的有限元强度折减法研究【摘要】在边坡稳定性分析中采用有限元强度折减法，主要包括破坏判据的确定，屈服准则的影响和选用。
本文详细介绍有关有限元强度折减法的内容。
【关键词】有限元强度折减法；边坡稳定分析一、有限元强度折减安全系数对于摩尔一库仑材料，强度折减安全系数定义与边坡稳定分利用有限单元法，通过强度折减来求边坡稳定安全系数。
通过强度折减，使系统达到不稳定状态时，有限元计算将不收敛，此时的折减系数就是安全系数。
计算时，首先选取初始折减系数，折减土体强度参，将折减后的参数作为输入，进行有限元计算，若程序收敛，则土体仍处于稳定状态，然后再增加折减系数，直到不收敛为止，此时的折减系数即为边坡的稳定安全系数，此时的滑移面即为实际滑移面，这种方法称为土体强度折减系数法。
对于摩尔一库仑材料，强度折减安全系数定义与边坡稳定分析的极限平衡条分法安全系数定义形式是一致的。
有限元强度折减系数法的基本原理是将坡体强度参数：粘聚力c和内摩擦角值同时除以一个折减系数fs，得到一组新的c′、′值，然后作为新的资料参数输入，再进行试算，当计算不收敛时，对应的fs被称为坡体的最小稳定安全系数，此时坡体达到极限状态，发生剪切破坏，同时可得到坡体的破坏滑动面。
二、有限元中边坡破坏的判据有限元强度折减法分析边坡稳定性的一个关键问题是如何根据有限元计算结果来判别边坡是否达到极限破坏状态。
土体破坏的标准有如下几种：1.以有限元静力平衡计算不收敛作为边坡整体失稳的标志。
2.以塑性区（或者等效塑性应变）从坡脚到坡顶贯通作为边坡整体失稳的标志。
3.土体破坏标志应当是滑动土体无限移动，此时土体滑移面上应变和位移发生突变且无限发展。
三、屈服准则的影响和选用研究表明，采用该准则与传统摩尔一库仑屈服准则的计算结果有较大误差，不管是评价边坡稳定性，还是地基极限承载力等等，在实际工程中如果采用该准则是偏于不安全的。
四、有限元法进行边坡稳定分析的优点如果使有限元法保持足够的计算精度，那么有限元法较传统的方法具有如下优点：1.能够对具有复杂地貌、地质的边坡进行计算。
极限平衡法与有限元强度折减法对某公路边坡挡土墙稳定性分析杨和平【摘要】针对边坡稳定性分析的极限平法和有限元强度折减法的特点进行了讨论,并结合一具体挡土墙的工程实例,采用极限平衡法和有限元强度折减法对该挡墙的整体稳定性进行了计算分析.分析结果表明:采用极限平衡法和有限元强度折减法均可以得到边坡的安全系数,且采用极限平衡法得到的安全系数值偏安全,可满足工程设计要求.采用有限元强度折减法可以得到边坡体的应力-应变,可作为极限平衡法的补充设计依据.%This paper explores the features of the limit equilibrium method and the strength reduction finite element method for slope stability analysis. Taking a retaining wall construction project as an example, the author computes and analyses the general stability of the wall using the limit equilibrium method and the strength reduction finite element method. The final result suggests that safety factor can be generated by taking either the limit equilibrium method or the strength reduction finite element method. However, the safety factor acquired from the limit equilibrium method is more accurate, meeting the standards for engineering designs. Meantime, the stress - strain of the slope can be calculated by using the strength reduction finite element method, serving as a supplement for designs taking the limit equilibrium method.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2012(037)003【总页数】4页(P180-183)【关键词】极限平衡法;有限元强度折减法;边坡安全系数;稳定性【作者】杨和平【作者单位】湖南路桥建设集团公司,湖南长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】U416.1+40 前言在挡土墙设计中，挡土墙的整体稳定验算为挡土墙设计的重要内容之一，目前在挡土墙的整体稳定性验算通常采用极限平衡理论按瑞典条分法计算挡土墙的整体稳定性。
基于有限元强度折减法的土质边坡稳定性分析通过求解安全系数的原理，分析土质边坡的稳定性。
采用ANSYS有限元分析软件，根据莫尔-库仑六边形外接圆DP屈服准则，基于强度折减原理求解土质边坡的安全系数。
该方法通过不断折减安全系数，并不断判断边坡系统的稳定性，当计算不收敛时，可推断该系统正处于稳定至不稳定的临界状态，则该时刻对应的折减系数可判断为该边坡的安全系数。
基于此，可以判定土质边坡在不同外部荷载和自重作用下的稳定性。
该方法简单易懂，并具有较强的工程实践性。
标签：边坡安全系数；有限元分析方法；强度折减原理；屈服准则1 引言近年来随着工程的不断增加，边坡稳定性研究日益重要，日常通常使用的边坡稳定方法主要有塑性极限分析法、极限平衡法等。
而日前常用的研究方法都存在一定的弊端，比如以上几种研究方法都是基于极限平衡理论基础上分析土体，假定滑裂面为理想的圆弧状、折线状等，没有考虑到土体结构自身的应力-应变关系，无法队边坡的实际破坏和发展进行过程分析，同时也无法考虑到土体和支档共同作用及其变形协调。
而有限元强度折减法不仅可以针对各种形态复杂的边坡进行计算，模拟出土体与支护共同作用过程，同时可以模拟出土体失稳过程及滑移面总装，求出土体的应力-应变关系，同时可以结合土体的非线性本构关系，使计算结果与现实更为接近。
2 有限元强度折减安全系数定义通过ansys分析软件，不断降低土质边坡的С、φ值，直至破坏时，С、φ降低倍数w就是安全系数。
对于摩尔-库仑材料，强度折减安全系数可表示为：3 基本原理3.1 D-P准则目前新型的有限元软件为ANSYS，该软件采用的为德鲁克-普拉格准则，即D-P准则，该理论较其他理论更强调了体积应力、剪应力及中间主应力共同作用下对岩石力学强度的影响，也更能反映工程实际情况。
式中I1，J2分别为应力张量的第一不变量和应力偏张量的第二不变量。
这是一个通用表达式，通过变换α，k的表达式就可以在有限元中实现不同的屈服准则。
有限元强度折减法在边坡稳定计算中的应用有限元强度折减法是一种求解复杂结构力学问题的新方法，用于分析边坡稳定性也有强大的能力。
最近，有关使用有限元强度折减法的研究取得了巨大的进展，在计算边坡稳定性时取得了良好的结果。
本文将就有限元强度折减法在边坡稳定计算中应用的可行性及效果作一介绍。
一、有限元强度折减法背景1、有限元强度折减法是什么？有限元强度折减法是通过改变单元的材料参数，使得最终近似解与实际T失效状态一致，达到分析结构安全性能的一种计算方法。
这一计算方法能够较好地反映出结构的失效过程，从而改善传统的有限元算法的拟合不足的问题。
2、有限元强度折减法的特点有限元强度折减法不仅考虑结构的失效过程，还可以继而模拟出材料的弹性和变形过程，从而改进传统的有限元算法的拟合不足的问题。
此外，它还能模拟多种类型的变形，以保证结构承受能力及临界状态分析。
二、有限元强度折减法在边坡稳定计算中的应用1.计算边坡稳定时的精确性：使用有限元强度折减法计算边坡稳定性能，可以反映出坡面弹性及变形特性，从而更准确地评估边坡的变形性能。
2.降低计算时间：有限元强度折减法可以快速精确地计算边坡稳定性，因此在减少计算时间的同时又能达到边坡稳定性分析的要求。
3.降低精度：有限元强度折减法是一种新的技术，其计算结果与实际物理量有一定的偏差，而这个偏差一般比传统的有限元算法要小，因此使用有限元强度折减法计算边坡稳定性时，可以保证计算的可靠性。
三、结论有限元强度折减法在计算边坡稳定性方面具有优越的性能，具备计算精确、节省时间、降低精度等优点，因此作为计算边坡稳定性的一种有效工具已经得到广泛应用。
边坡稳定性分析中的有限元强度折减法安全系数
边坡稳定性分析中的有限元强度折减法安全系数
算方法、与传统极限平衡法相比所具有的优势、边坡失稳判据以及计算结果的影响因素。
采用有限元分析软件Plaxis进行强度折减计算，直至满足位移不收敛，从而得到边坡稳定安全系数。
论文关键词：边坡稳定,有限元强度折减法,失稳判据,安全系数
0.引言
边坡稳定性分析是岩土工程中一个十分重要的问题。
常用的边坡稳定性分析方法很多，如传统边坡稳定分析方法有:极限平衡法,极限分析法,滑移线场法等。
到目前极限平衡法已经日趋完善,基于该原理的新方法的不同仅是在条间力的假设上不同。
该法简单易用，为实际工程中广泛采用。
但是它没有考虑土体的应力应变特性,还要假设潜在滑面(如面、折线形、圆弧滑动面、对数螺线柱面等),对同一工程问题算不出一致的解。
极限分析法中的上限法虽然对真实解提供了一个严格的上限,但上限法中采用相关联流动法则，过大地考虑了土的剪胀性。
有限元法由于能反映边坡岩土体的应力-应变关系，考虑实际边坡体的复杂边界条件和采用一般土的材料模型，因而是一种较好的研究边坡稳定性的方法。
1.强度折减原理
在有限元静力稳态计算中,如果模型为不稳定状态,有限元计算将不收敛。
那么反过来,通过调整参数,使有限元计算从收敛变得不收敛,就表征边坡模型从稳
定状态向不稳定状态发生了转变。
建材发展导&基于有限元&'折碱法+,稳定分0方法浅0刘丹平（广西建工集团基础建设有限公司，广西南宁530000）摘要：基于有限元法的岩土分析计算能通过强度折减计算使系统达到不稳定状态，进而对边坡的稳定性进行定量分析。
以下使用有限元计算软件ANSYS对某一土坡进行稳定性分析，结果表明：随着折减系数的不断增大并达到某一数值时，土坡内 塑性应变在坡底处逐渐变大，边坡达到极限状态，此时的折减系数即为安全系数。
结合Geo软件采用极限平衡法计算结果对比分析表明，有限元强度折减法对土坡边坡稳定性分析具有良的用性。
关键词：强度折减法；安全系数；有限元分析；边坡稳定分析有限元强度折减法与有限元荷载增加法统称为有限元极限分析法，它们本质上都是采用数值分析手段求解极限状态的分析法叫有限元极限分析法中安全系数的定义依据岩土工程出现破坏状态的原因不同而不同。
边坡工程多数由于岩土受环境影响，岩土强度降低而导致边坡失稳破坏。
影响土质边坡稳定性的因素很多，包括土坡材料力学特性参数、几何尺寸参数和荷载，中土坡的质、Z质、和是影响稳定性的定因素[2l3]o在评价土坡稳定性时，应区别因素在土坡稳定中所的用。
1土坡稳定分析研究现状有土坡稳定析的，的法用的的Bishop，用于状、全力的-MorgensternPrice,1965），系于。
的发展使自动搜索临界滑裂面成为可能。
用于土坡稳析本上有极限和数值析o极限有、、法、-不力法极限的原、，、，有很的都，由于极限法全不考虑土坡本身的应力-应变关系，不能真实反映土坡边坡失稳时的应力场和位移场，因此受质疑。
数值析法包括有限元法、应有限元法、离散单元格法、拉格朗日法元法数值析法则考虑土坡应力应变关系，相对较好模拟土坡边坡实际受力情况，克服了极限法这的缺点，为土坡稳定析提供了较为正确和深入的概念并被越来越多的工程设人员所采用."。
本一具的尾矿坝稳定析为工程实例，别采用GeoSlope边坡析和Ansys有限兀分析的有限兀强度折减法该土坡的稳定性。
