邊坡結(jié)構(gòu)軟件建模思路與步驟培訓(xùn)

邊坡專題Midas巖土事業(yè)部許光CONTENTS010203理論背景二維邊坡例題三維邊坡例題目錄SAM法（圓弧滑動面）錨索（預(yù)應(yīng)力）、接觸的模擬SAM與SRM地下水的模擬常用支護手段的模擬SRM法（弧長法）起伏地層生成雨季邊坡模擬邊坡穩(wěn)定性計算

極限平衡法（SAM）強度折減法（SRM）應(yīng)力分析法（SAM）應(yīng)力分析法（StressAnalysisMethod：SAM）：基于非線性有限元分析法和極限平衡理論（limitequilibriumtheory），也叫極限平衡法。極限平衡狀態(tài)：坡體內(nèi)某一點的剪應(yīng)力與土體的抗剪強度相平衡。這個方法首先使用有限元法對邊坡執(zhí)行應(yīng)力分析后，以這個應(yīng)力分析結(jié)果為基礎(chǔ)，根據(jù)極限平衡理論計算定義各種虛擬滑動面，并計算對應(yīng)的安全系數(shù)。各虛擬滑動面中計算的最小安全系數(shù)中即為確定的安全系數(shù)，并且得到對應(yīng)的臨界滑動面。SAM方法是只能二維環(huán)境下使用。SAM-僅適用于二維分析基于應(yīng)力計算結(jié)果的極限平衡法數(shù)量max：100設(shè)置過程計算結(jié)果強度折減法強度折減法（StrengthReductionMethod：SRM）：與非線性有限元法結(jié)合強度折減方法。利用有限元法的邊坡穩(wěn)定分析，根據(jù)各種形狀、荷載以及邊界條件計算邊坡的最小安全系數(shù)和破壞行為的數(shù)值分析方法。特別是強度折減方法，無需預(yù)先假定邊坡的破壞活動，就能自動地模擬破壞過程的方法（Griffith等1999;Matsui,1990）。并且，具有對三維軸對稱問題也適用。在強度折減方法中，剪切強度和摩擦角逐漸減小直至計算不能收斂為止，此時把這個點當(dāng)做邊坡的臨界破壞點。對應(yīng)于這個臨界點的最大強度折減率，作為邊坡的最小安全系數(shù)。強度折減法F是使邊坡達到破壞臨界狀態(tài)時土體抗剪強度的折減因子；F↑↓失穩(wěn)、不收斂穩(wěn)定性安全系數(shù)確定折減后的強度參數(shù)：GTS中邊坡穩(wěn)定性計算計算方法SAMSRM注意事項邊界范圍網(wǎng)格密度分析控制SRM-二維、三維均可

MC、DP、修正MC邊界范圍當(dāng)坡角到左端邊界的距離為坡高的1.5倍,坡頂?shù)接叶诉吔绲木嚯x為坡高的2.5倍,且上下邊界總高不低于2倍坡高時,計算精度較為理想[2]。網(wǎng)格密度

單元在使用低階單元的情況下，因為與高階單元剛性相比計算剛性較大，計算的安全系數(shù)相對較大。因此在采用SRM計算邊坡穩(wěn)定系數(shù)時，推薦采用高階單元。網(wǎng)格密度關(guān)鍵區(qū)域加密：滑動面附近區(qū)域大于8個節(jié)點/m2不同網(wǎng)格尺寸（加密一倍）劃分，對比計算結(jié)果，差異不大，證明密度是合理的收容差推薦控制值為0.001弧長法

失穩(wěn)不收斂

收斂容限平衡迭代方法

增量法

（1）NewtonRaphsonMethod

牛頓一拉普森方法

（2）Arc-lengthControlMethod弧長法采用NR方法可能不能最終獲得真正意義上極限狀態(tài),同時在邊坡達到極限狀態(tài)時計算將不收斂。采用弧長控制方法可以幫助穩(wěn)定求解?；￠L法使NR平衡迭代沿一段弧收斂,從而即使當(dāng)正切剛度矩陣的傾斜為零或負值時,也往往能阻止發(fā)散。NR法對步長和收斂容限非常敏感,不同設(shè)置將導(dǎo)致計算結(jié)果相差較大。相比較而言,采用弧長法的計算結(jié)果就要穩(wěn)定很多。地下水的影響方法一：節(jié)點水頭方法二：水位滲流常用松支護濫結(jié)構(gòu)重力偏式擋仗墻：第施工布簡單娘，造偏價較殃低，召但圬忙工體液積大一般餡適用昆于坡高已＜8m的邊坡攝工程錨桿嶺擋墻桑：最圾為常芒見的加固方休式。布設(shè)閥：錨蕉桿上覆侮地層儲厚不店應(yīng)小諷于4m（規(guī)范遠：最上桂一排黃錨桿克距地南面不猜應(yīng)小于1.畝5m陣)錨桿的水平間逼距一般不宜英大于4m，以避皇免壓力冰集中，飼也不得小寒于1．5m以避誦免“群常錨效喪應(yīng)”柏而降神低錨固牙力。一般錨桿的俯角不小于15聚°，不住大于45漲°，以15勢~3拆5°為宜。自由段鼻長度：逐錨桿自由段長撥度一般撓應(yīng)超洞過破違裂面1m，以利渴于改善型被錨固哪地層的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力蜜錨桿自由紙段長活度不鳥宜小捎于5m，以盾防止強由于錨具的蛛缺陷或移動使施加義的預(yù)應(yīng)沙力出現(xiàn)顯著額的衰減。預(yù)應(yīng)力佳：對于錨桿黎，原凍則上短可按坑錨桿使設(shè)計躲軸向聽拉力君值(工作澇荷載)作為預(yù)拘應(yīng)力值而加以萍鎖定遲，可左視土動性調(diào)鑄整抗滑樁債：摩擦渴樁與端睛承樁錨桿自由友端——植入式黨桁架錨固燙段——梁單今元預(yù)應(yīng)力歉拉為負喜，壓為盼正錨索料與土昨體接均觸面抗滑托樁樁與土堤體接觸二維邊姐坡例題樁、奶錨索接觸圓弧滑動套面預(yù)應(yīng)力SA汁M法樁：梁鄙單元錨索版固定牙端：莖梁單師元錨索自叮由端：通桁架單估元樁/錨索秧截鐮面接戒觸：接觸單元幾何建災(zāi)模材料屬性網(wǎng)格癥劃分接觸廳：網(wǎng)蜓格->單元->接觸法向剛熄度模量肺是界面嶼單元在頃法線方新向接合獎及非接拆合行為角的彈性孕模量?？家话闳胖捣秶故窍噜徫▎卧^挪小的彈包性模量啊值的10～10耗0倍。剪切捧剛度央模量購是界絡(luò)面單蓮元在喬切線擁方向仁滑動蠢行為廣的彈墊性模察量。溜一般奸取值炸范圍常是相槍鄰單掉元較即小的伴剪切征模量政的10～100倍。接觸取狠值建議區(qū)：邊界約購束：邊界荷約束平：自劑動定義滑倚動面：洽圓弧滑臨動面荷載：重力梯：自重預(yù)應(yīng)管力：姓靜力荷載預(yù)應(yīng)力分析工背況：求解類丘型：邊靈坡穩(wěn)定肌（SAM廁)勾選弧虜長法復(fù)雜起伏面的騙建模實體分割弧長配法三維邊坡例咱題幾何曲面秤與實駝體生成曲腹面通過