土體局部剪切帶的擴(kuò)展過程模擬.pdf

1、土工結(jié)構(gòu)物的破壞給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。傳統(tǒng)的穩(wěn)定分析方法，基本上都需要事先假設(shè)滑裂面，并認(rèn)為滑裂面上所有的點(diǎn)同時達(dá)到極限平衡狀態(tài)。這與實(shí)際情況有很大的差別，工程實(shí)踐表明：土工結(jié)構(gòu)物的破壞是一個由局部點(diǎn)破壞形成剪切帶并逐漸擴(kuò)展以至貫穿整個土體的漸進(jìn)過程。研究表明：土中剪切帶的形成是土工結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性的先兆，土工結(jié)構(gòu)的漸進(jìn)破壞過程實(shí)際上就是土體中剪切帶產(chǎn)生和擴(kuò)展的過程。為模擬土中剪切帶的擴(kuò)展過程，本文在擴(kuò)展有限單元法的基礎(chǔ)上，基

2、于極限平衡理論，考慮剪切帶擴(kuò)展過程中的應(yīng)力重新分布，提出了一種新的能夠反映土中剪切帶擴(kuò)展機(jī)理的擴(kuò)展準(zhǔn)則。并用該準(zhǔn)則模擬了平面應(yīng)變土樣、土質(zhì)邊坡、擋土墻后填土和地基中剪切帶的形成及擴(kuò)展過程，計(jì)算結(jié)果表明：
　?。?）提出的剪切帶擴(kuò)展準(zhǔn)則能夠真實(shí)的反映土體剪切帶的擴(kuò)展機(jī)理，有效地模擬平面應(yīng)變試樣、土質(zhì)邊坡、擋土墻后填土和地基中剪切帶從產(chǎn)生到最終貫穿整個土體的全過程。該準(zhǔn)則不需要通過引入弱單元等方法來誘導(dǎo)剪切帶產(chǎn)生以確定初始剪切帶的位置

3、。
　?。?）在剪切帶的擴(kuò)展過程中，擴(kuò)展有限單元法不需重新剖分網(wǎng)格，且不同網(wǎng)格密度得到的剪切帶擴(kuò)展路徑一致，說明擴(kuò)展有限單元法的網(wǎng)格依賴性較小。
　　（3）均質(zhì)的沒有任何缺陷的平面應(yīng)變試樣的剪切帶是從中心位置開始產(chǎn)生的，并不斷向邊界擴(kuò)展，最終貫穿整個土體；邊坡穩(wěn)定性分析中考慮剪切帶擴(kuò)展過程得到的最終滑裂面與采用傳統(tǒng)分析方法得到的滑裂面位置不同，而前者更符合實(shí)際情況。
　?。?）在剪切帶的擴(kuò)展過程中，剪切帶附近的較小局部