›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (4): 1191-1196.

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基于有限元计算的边坡三维滑裂面搜索

林永生，陈胜宏   

  1. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072
  • 收稿日期:2012-02-12 出版日期:2013-04-10 发布日期:2013-04-16
  • 作者简介:林永生，男，1985年生，博士，主要从事高坝复杂地基与岩石高边坡方面的研究工作

Search of three-dimensional slip surface for slope based on finite element calculation

LIN Yong-sheng, CHEN Sheng-hong   

  1. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China
  • Received:2012-02-12 Online:2013-04-10 Published:2013-04-16

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1649

摘要： 提出一种基于有限元计算的边坡三维滑裂面搜索的方法，根据有限元计算的应力结果，计算可能滑裂面的安全系数，然后用遗传算法搜索出最危险滑裂面，并得出相应的安全系数作为边坡的安全度评价指标。该方法的优越性是只需进行一次有限元计算，不需要假定滑裂面，可以用于具有复杂地貌和地质构造的三维边坡。通过算例，验证该方法的可行性和程序的正确性，以大岗山水电站库区边坡工程实例验证该方法的实用性。

关键词: 边坡, 安全系数, 滑裂面, 有限单元法, 遗传算法

Abstract: A new method to search three-dimensional(3D) critical slip surface for slopes is proposed based on the finite element method (FEM). The FEM is used to analyze the stress field for slopes and calculate the safety factor of 3D potential slip surfaces from the stress results. The genetic algorithm is adopted to search for the most dangerous slip surface and identify its safety factor as the safety margin of slopes. The advantage is that this method can work dependent on one time finite element calculation and without given slip surface. Moreover, it is suitable for 3D complex topography and geological structures. The method feasibility and the code reliability are verified by an example; its practical application is illustrated by a slope example in the reservoir area of Dagangshan hydropower station.

Key words: slope, safety factor, slip surface, finite element method, genetic algorithm

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