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高边坡在降雨条件下的稳定性分析

作　者: 田仕明
导　师: 董羽蕙
学　校: 昆明理工大学
专　业: 水工结构
关键词: 边坡稳定降雨本构模型渗流应力耦合 ABAQUS
分类号: TU43
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 57次
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内容摘要

边坡的稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容之一。近年来,边坡的变形失稳问题一直备受岩土工作者的关注。随着我国西部大开发战略的实施,有大批的水利工程、铁路、公路及城市等基础设施工程将不断涌现,这些工程中有许多边坡工程。因此研究边坡稳定性对整个国民经济的发展具有十分重要的意义。根据有关资料统计,我国边坡的失稳问题大多数与降雨有关,特别是在暴雨过后,往往出现大量的滑坡、崩塌等边坡失稳问题,造成极其惨重的损失。本文主要研究强降雨入渗条件下高边坡的稳定性,根据工程地质条件及岩土的物理力学参数建立边坡数值分析的模型,运用ABAQUS软件分别就两种降雨工况下的边坡稳定性进行数值模拟,分析边坡的孔隙水压力场、位移场、应力场和塑性区的变化规律,再结合工程经验对边坡稳定性进行综合评判。本论文的主要研究内容有：(1)介绍影响边坡稳定性的主要因素以及滑坡的机理,提出了采用有限单元法解决边坡稳定性问题。(2)介绍了非饱和渗流理论、边坡降雨入渗模型及岩土材料的弹塑性本构模型。阐述了渗流应力耦合理论及基本方程,介绍了ABAQUS软件模拟渗流应力耦合问题的方法与步骤。(3)采用ABAQUS渗流应力耦合分析步,分两种工况分别研究边坡的孔隙压力场、饱和度分布规律、应力场、塑性区分布以及位移场,从而分析判断边坡的稳定性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
绪论  7-12
  0.1 问题的提出及选题的意义  7
  0.2 国内外研究现状  7-11
  0.3 本论文的研究内容及技术路线  11-12
第一章边坡治理基本理论及稳定性分析  12-31
  1.0 概述  12
  1.1 边坡稳定性概念  12-13
  1.2 影响边坡稳定性的因素  13-14
  1.3 边坡稳定性分析基本理论和假定  14-17
  1.4 边坡稳定分析有限元法  17-31
第二章渗流理论  31-35
  2.1 非饱和土的达西定律  31-32
  2.2 饱和度与渗透系数的关系  32
  2.3 饱和度与基质吸力的关系  32-33
  2.4 降雨入渗理论  33-35
第三章渗流应力耦合理论  35-45
  3.1 有效应力原理  35
  3.2 应力平衡方程与渗流连续方程  35-37
  3.3 单元的离散化  37-39
  3.4 渗流与应力耦合分析介绍  39-45
第四章岩土材料塑性本构理论  45-53
  4.1 Mohr-Coulomb模型  45-47
  4.2 扩展的Drucker-Prager塑性模型  47-52
  4.3 Mohr-Coulomb模型与Drucker-Prager模型参数转换  52-53
第五章工程实例分析  53-73
  5.1 工程概况  53-54
  5.2 工程地质特征  54-55
  5.3 计算前处理  55-58
  5.4 结果分析  58-73
第六章结论与展望  73-76
  6.1 结论  73-75
  6.2 展望  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-79
附录A 硕士期间发表论文  79

高边坡在降雨条件下的稳定性分析

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