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第1章 绪论1

1.1 研究背景及意义1

1.2 边坡稳定性分析方法综述2

1.2.1 边坡稳定分析的极限平衡法2

1.2.2 边坡稳定分析的极限分析法7

1.2.3 边坡稳定分析的有限元法9

1.2.4 各种方法的综合比较和讨论16

1.3 本书的研究内容18

参考文献20

第2章 边坡稳定性有限元强度折减分析方法24

2.1 引言24

2.2 边坡稳定安全系数的定义25

2.2.1 强度储备安全系数Fs125

2.2.2 超载储备安全系数Fs226

2.2.3 下滑力超载储备安全系数Fs327

2.3 有限元法模拟边坡的实现要点27

2.3.1 本构模型的选取27

2.3.2 屈服准则的选取30

2.3.3 流动法则和硬化规律的选取31

2.3.4 大小变形假设的选择33

2.4 有限元强度折减分析方法33

2.4.1 强度折减系数定义与传统强度储备系数定义的关系33

2.4.2 强度折减法的基本原理34

2.4.3 强度折减计算中弹性参数的调整方法36

2.5 边坡算例分析38

2.5.1 均质边坡38

2.5.2 非均质边坡48

2.5.3 有下卧软弱层边坡49

2.5.4 有软弱夹层的边坡52

2.6 Drucker-Prager系列屈服准则间安全系数的转换方法54

2.6.1 Drucker-Prager屈服准则54

2.6.2 Drucker-Prager屈服准则间安全系数的转换58

2.6.3 算例分析61

2.7 强度参数对边坡安全系数的影响分析62

2.7.1 计算模型和分析方案63

2.7.2 黏聚力c的影响64

2.7.3 内摩擦角φ的影响65

2.7.4 关于黏聚力c和内摩擦角φ对安全系数的影响程度分析66

2.8 本章小结68

参考文献69

第3章 边坡失稳判据的对比分析和评价70

3.1 引言70

3.2 有限元计算模型及边界条件71

3.3 各种失稳判据的计算结果及分析72

3.3.1 计算收敛性判据72

3.3.2 塑性区贯通判据73

3.3.3 位移突变性判据75

3.3.4 动力学判据80

3.4 失稳判据的对比分析和评价83

3.5 本章小结84

参考文献84

第4章 基于边坡等效塑性应变分布的滑动面搜索方法86

4.1 引言86

4.2 基于等效塑性应变分布的滑动面搜索方法86

4.2.1 滑动面的确定方法86

4.2.2 任一点等效塑性应变的插值方法87

4.2.3 对临界滑动面曲线的拟合90

4.3 算例分析90

4.3.1 算例190

4.3.2 算例292

4.4 多级滑动面的搜索94

4.5 本章小结95

参考文献95

第5章 强度折减法在涉水边坡稳定分析中的应用97

5.1 引言97

5.2 非饱和非稳定渗流作用下边坡稳定性分析方法及数值实施98

5.2.1 非饱和非稳定渗流理论98

5.2.2 考虑基质吸力作用的强度折减法99

5.2.3 非饱和非稳定渗流作用下边坡稳定性分析的数值实施99

5.3 水位降落条件下的边坡稳定性分析100

5.3.1 水位降落引起的三种非稳定渗流模式100

5.3.2 水位骤降和缓降条件下的边坡稳定算例分析100

5.3.3 非稳定渗流条件下的边坡稳定算例分析103

5.4 水位降落条件下的边坡稳定性图表法研究109

5.4.1 水位降落条件下的边坡稳定性影响因素分析109

5.4.2 水位降落条件下的边坡稳定性图表112

5.4.3 边坡稳定性图表的应用算例115

5.4.4 边坡稳定性图表的验证118

5.5 本章小结119

参考文献119

第6章 基于Hoek-Brown强度折减法的边坡稳定分析及图表法研究121

6.1 引言121

6.2 Hoek-Brown准则及其适用条件122

6.2.1 广义Hoek-Brown准则122

6.2.2 Hoek-Brown准则的应用条件124

6.3 基于Hoek-Brown准则的瞬时等效Mohr-Coulomb参数研究125

6.3.1 Hoek-Brown准则的法向应力和剪切应力的表达式125

6.3.2 瞬时等效Mohr-Coulomb强度参数φi和ci的计算127

6.3.3 瞬时等效Mohr-Coulomb强度参数计算公式的有效性验证127

6.3.4 岩体材料特性对瞬时等效Mohr-Coulomb强度参数的影响131

6.4 基于Hoek-Brown准则的强度折减法134

6.4.1 基于Hoek-Brown准则强度折减法的程序实现134

6.4.2 程序验证134

6.4.3 算例分析136

6.5 基于Hoek-Brown准则的岩质边坡稳定性图表法研究140

6.5.1 Hoek-Brown准则下边坡安全系数与相关参数的理论关系140

6.5.2 基于Hoek-Brown准则的岩质边坡稳定性图表142

6.5.3 算例分析152

6.6 本章小结155

参考文献156

第7章 三维均质边坡稳定分析及图表法研究158

7.1 引言158

7.2 三维边坡数值模型的建立158

7.2.1 三维边坡计算模型158

7.2.2 边界条件159

7.3 典型算例分析159

7.3.1 算例1159

7.3.2 算例2163

7.3.3 算例3165

7.4 求解三维均质边坡安全系数的稳定性图表法168

7.4.1 三维均质边坡的稳定性图表168

7.4.2 稳定性图表的可靠性验证170

7.4.3 算例应用172

7.5 本章小结174

参考文献174

第8章 三维均质边坡空间效应分析及图表法研究175

8.1 引言175

8.2 三维均质边坡的滑体形态效应分析及图表法研究175

8.2.1 分析方案175

8.2.2 三维边坡的滑体形态效应影响因素分析176

8.2.3 三维均质边坡的滑体形态效应计算图表183

8.2.4 图表的可靠性验证188

8.2.5 算例分析189

8.2.6 关于考虑滑体形态效应影响界限的讨论190

8.3 三维均质边坡的坡面形态效应分析及图表法研究190

8.3.1 均质圆形凹凸边坡的计算模型和分析方案190

8.3.2 三维边坡的坡面形态效应分析191

8.3.3 均质圆形凹凸边坡的稳定性图表193

8.3.4 稳定性图表的可靠性验证193

8.3.5 算例分析197

8.3.6 关于坡面形态适用范围的讨论198

8.4 本章小结199

参考文献199