第二十零章 边坡稳定性分析
第三节 实例:确定边坡安全系数
20.3.1 工程背景
边坡是天然斜坡和人工边坡的总称。边坡失稳是生态环境和工程建设中经常遇到的广泛且严重的地质灾害之一,给世界各国人民的生命财产和经济建设带来了巨大的损失。因此,研究边坡变形破坏的意义是不言而喻的。
20.3.2 问题的描述
1. 模型的几何尺寸
图20-2给出了一个边坡的简图,其几何尺寸如图20-2所示,单位为m。
2. 单元的选择及材料常数
本实例选用支持D-P分析的4节点PLANE42单元,并设置关键字K3为平面应变,材料的应力应变关系为等面积D-P圆模型,其材料的各项参数为土的密度 、粘聚力 、内摩擦角分别为?=5°和剪膨角为0°;弹性模量与泊松比为E=20Mpa, 。设置折减系数为1.7,根据本章的转换方法,在ANSYS中D-P的参数为粘聚力为7998.5591 Pa,内摩擦角为3.33733301°。
3. 边界条件
边坡右侧和坡角左侧均为水平约束边界条件,底面为全部固定边界条件。对于这一天然边坡,外载荷仅为重力。
边坡是天然斜坡和人工边坡的总称。边坡失稳是生态环境和工程建设中经常遇到的广泛且严重的地质灾害之一,给世界各国人民的生命财产和经济建设带来了巨大的损失。因此,研究边坡变形破坏的意义是不言而喻的。
20.3.2 问题的描述
1. 模型的几何尺寸
图20-2给出了一个边坡的简图,其几何尺寸如图20-2所示,单位为m。
图20-2 边坡简图
2. 单元的选择及材料常数
本实例选用支持D-P分析的4节点PLANE42单元,并设置关键字K3为平面应变,材料的应力应变关系为等面积D-P圆模型,其材料的各项参数为土的密度 、粘聚力 、内摩擦角分别为?=5°和剪膨角为0°;弹性模量与泊松比为E=20Mpa, 。设置折减系数为1.7,根据本章的转换方法,在ANSYS中D-P的参数为粘聚力为7998.5591 Pa,内摩擦角为3.33733301°。
3. 边界条件
边坡右侧和坡角左侧均为水平约束边界条件,底面为全部固定边界条件。对于这一天然边坡,外载荷仅为重力。