穩定性分析的案例
邊坡穩定性分析 附GeoStudio2018幫助文檔邊坡穩定性分析模型SLOPE Modeling下
DeepEX中邊坡分析操作概述
在DeepEX中進行邊坡穩定性分析時，其操作思路大體可以分為以下三步：1）建立邊坡模型；2）邊坡分析設置；3）分析計算。
其中，邊坡建模和分析計算操作比較簡單。DeepEX提供了兩種邊坡建模方法，一種是直接建模，另外一種是DXF文件導入建模。當邊坡形狀比較復雜或者已有現成的DXF文件時，用戶可以直接導入DXF文件建立邊坡模型。當邊坡比較簡單時，可以在【一般】選項→【地表設置選項】中選擇【左側斜坡】或【右側斜坡】選項，即可打開編輯邊坡的對話框，如圖1所示。在該對話框中可以編輯邊坡坡度、放坡類型、臺階尺寸等數據，從而創建出邊坡模型。分析計算只需點擊【計算邊坡】按鈕即可，計算完成之后就能得到相應的安全系數結果。唯一需要注意的是，在進行邊坡穩定性計算之前，必須先完成常規計算。
圖1 設置邊坡形狀
在建立邊坡模型后，邊坡穩定性分析中最關鍵的操作就是邊坡分析設置。首先，用戶需要在【邊坡】選項中勾選【整體穩定性分析】（如圖2），才能進行邊坡穩定性分析設置。勾選之后，單擊【選項】按鈕即可打開【邊坡穩定性分析選項】對話框，如圖3所示。在該對話框中用戶可以選擇邊坡穩定性分析方法，設置圓弧中心范圍、半徑搜索方法，選擇是否考慮邊坡周圍基礎荷載、支撐極限承載力以及是否考慮坡頂土體拉裂等。完成邊坡分析設置之后，即可進行穩定性計算。
圖2 【邊坡】選項
圖3 邊坡穩定性分析選項
3 算例演示
本案例來自于Giam和Donald（1989）給出解答的一系列邊坡分析案例中最簡單的一個。Giam和Donald得到的計算結果在全世界范圍內得到了廣泛認可，因此他們的案例成為各種邊坡分析軟件的驗證案例。本文選取該案例來驗證DeepEX計算結果的準確性。
展開 COMSOL邊坡穩定性分析 ￥600
因此，研究邊坡變形破壞的過程，分析其失穩的主要影響因素，對正確評價邊坡的穩定性、采取相應有效的邊坡加固治理措施具有重要的現實意義。對邊坡進行加固以提高其穩定性時,采用土工格柵是一種經濟合理的選擇。科學布置土工格柵加固邊坡,是節約成本、保障生命安全以及保護場區周邊自然環境的關鍵。
本篇文檔首先進行了自重應力下的土坡穩定性分析，然后針對土工格柵加固后的土坡再次進行了穩定性分析，對比了加固前后邊坡的安全系數。在進行穩定性分析之前，對土坡進行了地應力平衡處理。未進行加固處理的邊坡安全系數Fs=1.28；進行加固處理后的邊坡安全系數Fs=1.51。
感興趣的朋友可下載附件，查看模型源文件！
展開 尾礦壩穩定性分析和設計的數值模擬
1 引言
Rocscience將于2022年3月23日舉辦一場webinar，報告題目是《Analysis and Design of Tailings Dams using Numerical Methods(利用數值方法分析和設計尾礦壩)》,以此來推廣它的旗艦產品RS2/RS3和Slide2/Slide3，敬請感興趣的朋友關注本公眾號的信息，屆時將總結這個報告的精華部分。
2 數值模擬工具
尾礦壩設計需要進行穩定性分析，根據回顧尾礦壩穩定性分析的案例，發現大多數使用的是極限平衡法，最常使用的軟件是Slope/W和Slide2, 也有部分公司使用Plaxis，少部分公司使用FLAC。普遍認為，對于非飽和土的極限平衡穩定性分析，Slope/W的分析結果比Slide2更好一些，因此在加拿大, 大部分土體邊坡穩定性分析使用Slope/W。Anyway, 無論采用哪種方法，材料參數的確定是最重要的，其次是材料本構模型的選擇，包括水壓力的考慮。
3 尾礦壩破壞機理
對于任何巖土穩定性分析來說，數值模擬只是檢查破壞機理的一種手段，更多的是從觀察和試驗中得出破壞機理。
展開 Updated---邊坡穩定性概率分析數據集(Probabilistic Approach)
1 引言
隨著計算巖土力學技術的發展，邊坡穩定性的概率分析技術越來越多地在實踐中得到了應用。在過去三年的邊坡工程課程教學中，逐漸進化出一個完善的邊坡穩定性概率分析數據集，包括多種先進的計算工具。
巖石邊坡穩定性概率分析
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(3)---節理剪切強度的隨機分布
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(Probabilistic Analysis)---Part 2
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(Probabilistic Analysis)---Part 1
巖石邊坡平面滑動的概率分析
巖石邊坡工程課程---巖體物理力學參數的經驗估算(C6)
《邊坡工程》課程總結
[重點]巖石邊坡工程課程---邊坡工程分析與設計(C4)
巖石邊坡楔形體穩定性概率分析(3)---節理剪切強度的隨機分布
邊坡穩定判別準則---安全系數FOS和破壞概率POF
貝葉斯定理(Bayes theorem)確定邊坡破壞的概率
最新的課程設計更新(SSGeotech, 77648)和優化了文獻數據，包括按照時間順序對文獻進行了重新排列，增加了Slope/W, Plaxis LE 和 SoilWorks的算例，比較了各種強度模型和概率模型以及各種計算工具的優缺點，特別強調了如何在實際的工程項目中建立模型以及如何解釋計算結果。
有一點兒需要說明的是自從Baecher【Baecher G.B. 第59屆太沙基講座 (TL59): 巖土風險和可靠性分析】提出巖土可靠性分析(Reliability Analysis)以來，一些研究者喜歡使用"可靠性"這個術語。不過，盡管破壞概率和可靠性可以相互轉換，但是在邊坡穩定性分析領域中，我們仍然偏愛使用簡單易懂的"破壞概率"評價邊坡的穩定性。
展開 
基于ANSYS某單層球面網殼結構整體穩定性分析
基于ANSYS某單層球面網殼結構整體穩定性分析
注：此文核心內容非水哥原創，水哥只做部分語言美化與校核工作，出于私密性要求，本文不提供命令流學習。
所謂網殼結構，其實是指由一種桿件組成的曲面網格結構，也可以看成是曲面的網架結構，兼有桿系結構和薄殼結構的固有特性。因而其具有結構形式多樣，跨度大，質量輕，現場安裝簡便等特點，近年來被廣泛用于建筑工程中。以下工程皆為網殼結構。
日本名谷屋體育館
福岡體育館
天津體育館
上海國際會議中心
雖然網殼結構有如此多的優點，但同時也應該注意到國內外常有網殼結構倒塌事故的發生，而其中結構的整體性失穩已成為一種關鍵性因素。
本文以某單層球面網殼為例，采用ANSYS軟件對其進行了結構整體穩定性分析，該網殼大概情況如下：跨度40米，矢高8米，勁肋為6，環桿的圈數為5，主要截面為外部直徑為152mm，壁厚為5mm的鋼管。
本次分析主要包括以下內容：
1、等效節點荷載的轉換
2、施加等效節點荷載，網殼的靜力分析
3、網殼屈曲分析
4、考慮幾何非線性(幾何缺陷)的穩定性分析
5、改變矢跨比后結構穩定性分析
6、考慮材料非線性和幾何非線性后結構的穩定性分析。
結構建模思路主要為通過有規律的節點坐標，建立節點，通過節點建立我們所需單元，單元這里采用beam189以及mass21(考慮節點安裝質量)。
展開 帶有軟弱夾層(Weak Layer)的三維采礦邊坡穩定性分析(3D Open Pit Analysis)
這個例子復制了【三維極限平衡巖石邊坡穩定性分析流程(PLE) [兩種地層+一個軟弱滑動面]】，主要檢查了軟弱夾層對安全系數的影響。
顯然軟弱夾層的空間位置和強度影響著滑動面的路徑和安全系數。當軟弱層的傾角由初始的35°改變為45°時，FOS=1.585,這意味著滑動面與軟弱面的相交部分減少；當把"Weak Rock"的粘結力由1kPa改變為10kPa時，FOS=1.469，這顯示出粘結力對安全系數的影響不大，相比之下，內摩擦角對安全系數的影響更大，當把Phi由25°改變為35°時，FOS=1.589。
4 結束語
采礦邊坡三維穩定性分析比二維穩定性分析的計算結果更準確，能夠揭示出更復雜的破壞機理。除了輸入地形表面建立三維模型外，一個更直接的方法是輸入各種采礦軟件【綜合的地質、資源模擬、礦山規劃和生產軟件-Surpac 2020 塊體模擬(Block Modeling)】建立的塊體模型(Block Model)。
展開 Slide邊坡穩定性分析軟件
Slide 是一個適用于土質邊坡和巖質邊坡穩定性的分析軟件。它具備一系列全面廣泛的分析特性，包括支撐設計，完整的地下水（滲流）有限元分析及隨機穩定性分析。軟件采用Windows 交互界面，支持CAD底圖建模，不論問題簡單或復雜，用戶都可輕松、直觀地進行分析。
Slide 軟件的特點：
圓弧、非圓弧及符合滑移面等多種滑移面的自動搜索；
Bishop, Spencer, GLE ? Morgenstern-Price 等多種的極限平衡分析方法；
各向異性、非線性等多種材料破壞準則；
水位線、孔隙水壓力系數、穩態有限元滲流分析等多種孔隙水壓力分析方法；
材料參數的靈敏性分析；
隨機穩定性分析；
滑移面裂隙分析；
線性、分布、擬靜力等外荷載分析；
土釘、土層錨桿、土工織物、樁等結構荷載；
詳細的滑移面分析結果輸出。
展開 露天礦三維邊坡極限平衡穩定性分析
因此如果邊坡的幾何形狀、破壞機理或者材料強度的空間變異很大，應該進行真三維穩定性分析。
設計仿真 | Adams Car 系列講座三：車輛操縱穩定性分析
汽車主動安全性是構筑行駛安全的第一道防線，而汽車的操縱穩定性是汽車主動安全性的重要評價指標，如何保證汽車操縱穩定性從而提升安全性一直是行業需要研究且不斷突破的問題。
Adams car作為專業的車輛設計分析軟件，是如何對汽車操縱穩定性進行研究分析的呢？本期海克斯康直播講堂請到了Adams技術專家趙叢琳講師為大家帶來Adams Car系列講座三：車輛操縱穩定性分析，從整車操縱穩定性分析的目的與評價指標到整車操縱穩定性分析演示，帶您深入了解Adams car的強大功能應用，趕快報名吧！
展開 HYRCAN---一個免費的邊坡穩定性分析框架(極限平衡法LEM)
1 引言
為了滿足課外創新實踐學分的要求，選擇了一個相對開放的學習和研究項目---邊坡穩定性分析。在這個小型項目中，我們將使用一個名叫HYRCAN的軟件進行邊坡穩定性分析。HYRCAN與SLIDE的原理一樣，都是利用極限平衡法LEM求解邊坡穩定性的安全系數。但HYRCAN與SLIDE的不同之處在于SLIDE是商業性軟件，必須花錢購買才能使用，而HYRCAN是一個半開源的免費軟件，重要的是HYRCAN提供了一種現代巖土工程軟件開放的設計框架，用戶可以充分發揮自己的才能來改進軟件自身的功能，包括用戶界面。因此通過這個訓練，一方面可以增強學生的專業技能，熟悉和鞏固邊坡穩定性的分析方法，另一方面，也可以滿足“創新”要求，學生可以充分發揮自己的專業知識擴充程序現有的計算能力。這個筆記簡要描述了HYRCAN的相關開發背景。
2 HYRCAN簡介
HYRCAN是Mikola博士在2020年疫情大流行期間開發的一個類似于SLIDE的邊坡穩定性分析軟件。Mikola博士2012年畢業于加州大學伯克利分校(University of California at Berkeley), 他是一位非常天才的巖土工程師和軟件工程師，畢業后先在 Jacobs Engineering---一個國際知名的土木工程咨詢公司工作，2018年加入WSP USA工作(WSP 于2020年收購了國際知名的巖土和環境工程咨詢公司Golder Associates)。Dr. Mikola在工作之余，開發了許多免費的巖土工程工具軟件，例如DXF到UDEC的轉換，有限元分析，工程巖體分類，巖石楔形破壞分析，巷道支護等。
HYRCAN是一個二維邊坡穩定性程序，用于評估土或巖石邊坡圓形破壞面的安全系數或破壞概率。
展開 3D抗滑樁加固土坡穩定性分析
3D抗滑樁加固土坡穩定性分析.rar
抗滑樁加固土坡穩定性分析
1、有一無限長的土質邊坡采用抗滑樁加固，坡高10.0m，坡角為1:1.5，樁位置距離坡角為10.5m,樁長為15.5m,樁徑0.8m，樁間距4D為3.2m，樁端距離土體底部2.0m。
分析中土體采用理想線彈塑性Mohr-Coulomb模型，樁為彈塑性材料，參數如下：
圖1 模型參數圖
圖1 三維有限元模型構建
表1 有限元參數表
2、圖形繪制
（1）先繪制35.0*1.6m，拉伸長度為20，再剪切出土坡的形狀和樁的控位。
（2）土體摩擦角為55.46度，黏聚力為40Kpa，強度折減系數為0.5；
（3）裝配、分析步
靜力分析，初始增量步設置為0.1；非對稱分析，
（4）定義接觸
樁周、樁端法相接觸表面硬接觸，摩擦系數為0.51；
（5）定義載荷、邊界條件
荷載模型，限定模型左右兩面上x向的位移，限定前后兩面上y向的位移和底部三方向的位移。
圖2 邊界條件圖示
（6）劃分網格
網格劃分在part的層面上進行的。
（7）選擇C3D8（八節點六面體單元），Approximate global size設置為0.5，土與樁接觸的邊上設置為8個種子；
圖3 網格劃分圖示
（8）結果分析
樁前土體在樁頂以下范圍約4倍樁徑下，脫開變形，樁后土體與樁之間大部分都處于閉合狀態。
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地震載荷作用下的邊坡穩定性(Seismic Loading)---偽靜態和Newmark位移分析
1 引言
在地震易發的山地區域，地震力會降低邊坡的穩定性，嚴重時會導致邊坡發生破壞。本文首先回顧了近日國內發生的一次地震事件，然后進行了地震載荷作用下的邊坡穩定性分析，主要包括偽靜態分析和Newmark位移分析。
2 四川雅安地震
據中國地震臺網測定，2022年5月20日8時36分，四川雅安市漢源縣宜東鎮(震中)發生了4.8級地震，震源深度20km，震中位于北緯29.67度，東經102.48度。不過，USGS測定的震級是M4.9級(29.929°N, 102.724°E)，震源深度10km。
該地區周邊上次發生過比較強烈的地震是2021年7月14日阿壩州汶川縣的4.8級地震，距離本次震中168公里，而2013年4月20日8時02分雅安市蘆山縣發生的M7.0級地震距本次震中約80km左右。由于本次地震震級較低，因此沒有造成大的損失，除了個別老舊的房屋坍塌和墻壁出現裂縫之外，影響最大的就是部分道路的邊坡發生了破壞，如下圖所示。
3 地震載荷作用
試驗例子取自【HYRCAN多層土邊坡(Non-Homogeneous Slope)穩定性分析以及安全系數的自動提取(JavaScript)】，在此基礎上進行地震載荷作用下的邊坡穩定性分析，為了簡化起見，下面所有的分析僅使用了Spencer方法。
3.1 不考慮地震
首先在不考慮地震的情況下重新計算這個算例，按圓形滑動面計算的最小安全系數FOS=1.374，按非圓形滑動面計算的安全系數FOS=1.358。多層材料模型和各向異性材料模型使用非圓形滑動面計算更合適一些，通過自動搜索技術和優化技術可以找出更合理的滑動面。
展開 雙層土邊坡穩定性分析出現的問題
1 引言
昨天在看別人作的一個邊坡穩定性分析時，無意中發現他的位移計算結果好像有問題，于是自己驗算了一下。下面記錄了用Plaxis 2D分析一個雙層土邊坡穩定性(slope stability.p2dx)時遇到的問題以及可能的解決方法。
2 模擬要點
(1) 模型建立。用"創建鉆孔"工具可以迅速建立多層地層模型并設置材料參數，這種模型的邊界是矩形，適用于樁基礎和沉降模擬，但對于邊坡這樣的非矩形邊界不能直接適用。盡管可以使用多邊形修改工具改變成邊坡形狀，但操作起來非常笨拙，需要不斷地添加點和移動點，因此感覺這種處理方法不好。
因此最直接的方法是對上下層分別"創建土體多邊形"。還有一種方法是首先把邊坡的外邊界畫出來，然后使用"剪切多邊形"命令把邊坡模型分割成兩層。當使用這個命令后系統刪除了原來的Polygon_1，產生新的Polygon_1(Soil_1)和Polygon_2(Soil_2)，目前正在作的這個例題模型就是使用這種方法產生出來的。這種方法類似于Rocscience軟件定義的外部邊界和內部邊界，更符合巖土工程師劃分地層的思維。
(2) 設置參數。最簡單的設置材料參數的方法是返回到“土體”，使用“顯示材料”圖標，這將打開"材料集"對話框，通過”新建”按鈕輸入材料參數。當然，也可以通過左側的“模型瀏覽器”下屬的“土體”編輯材料參數。當兩層土的參數輸入完成后，通過拖拉方式賦值給模型，這一點類似于Slide和RS2的操作方式。為了計算邊坡的長期穩定性，兩層土的排水條件使用了“排干”選項，但Plaxis不能控制非飽和密度和飽和密度的選擇，無論在什么情況下都必須輸入這兩個值。感覺這一點兒處理的不好。在Slide中，如果不設置地下水位，那么僅使用非飽和密度，自動關閉了飽和密度的輸入，這么處理更合理一些。
展開 邊坡穩定性分析的有限元法
本文把強度折減理論用于有限元法中,成功地解決了有限元在邊坡穩定分析中的應用問題。有限元法不但滿足力的平衡條件,而且考慮了材料的應力應變關系,計算時不需做任何假定,使得計算結果更加精確合理,而且可以很直觀的得到坡體的實際滑移面。本文結合工程算例,對邊坡加錨桿前后的穩定性進行了分析,并與傳統的求穩定系數的方法進行了比較,表明有限元法解決邊坡問題是可行的
邊坡穩定性分析的有限元法.pdf
Abaqus路堤邊坡穩定性分析算例 ￥38
邊坡穩定性分析是經典土力學最早試圖解決而仍未圓滿解決的課題。自 1927 年弗倫紐斯提出圓弧滑動法以來，至今已出現數十種土坡穩定分析法。對于勻質土坡，傳統方法主要有：極限平衡法、極限分析法和滑移線場法等。就目前工程應用而言，主要還是極限平衡法， 但需要事先知道邊坡的滑動面位置和形狀；傳統極限平衡方法尚不能搜索出邊坡的危險滑動面以及相應的穩定安全系數。而目前的各種數值分析方法，一般只能得出邊坡應力、位移、塑性區，也無法得到邊坡危險滑動面以及相應的安全系數。
用有限元法分析邊坡穩定問題克服了極限平衡方法中將土條假設為剛體的缺點，考慮了土體的彈塑性本構關系，以及變形對應力的影響；能模擬邊坡的失穩過程及滑移面形狀的影響；可適用于任意復雜的邊界條件；求解安全系數時，可以不需要假定滑移面的形狀，也不需要進行條分。強度折減彈塑性有限元法是目前在土坡穩定分析中適用性廣泛、前景良好的一種數值分析方法，它將強度折減技術與彈塑性有限元方法相結合，在給定的評判指標下， 通過調整折減系數對邊坡的穩定性進行分析，求得邊坡的最小穩定安全系數。
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