›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (S1): 348-354.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于有限元强度折减法的抗滑桩滑坡推力及抗滑桩内力可靠性分析

吴应祥1,2,刘东升3,宋强辉1,4,欧益宏1   

  1. 1. 后勤工程学院 军事土木工程系,重庆 401311;2. 后勤工程学院 岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室,重庆 401311; 3. 重庆市地质矿产勘查开发局,重庆 400071;4. 兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室,兰州 730000
  • 收稿日期:2013-03-11 出版日期:2013-08-30 发布日期:2014-06-09
  • 通讯作者: 刘东升,男,1962年生,博士,教授,主要从事岩土工程不确定性分析方面的研究。E-mail:dshliu@vip.sina.com E-mail:yawen-6368@163.com
  • 作者简介:吴应祥,男,1983年生,博士研究生,主要从事岩土工程可靠度方面的研究
  • 基金资助:

    中科院山地灾害与地表过程重点实验室开放基金资助(No.IMHE200803);成都理工大学国家重点实验室开放基金资助(No.GZ2007-04);西部灾害与环境力学教育部重点实验室(兰州大学)开放基金资助(No.Klmwde201003);后勤工程学院青年科研基金资助(No.YQ11-43206)

Reliability analysis of landslide-thrust and internal forces of anti-slide pile based on strength reduction finite element method

WU Ying-xiang1,2, LIU Dong-sheng3, SONG Qiang-hui1,4, OU Yi-hong1   

  1. 1. Department of Architecture & Civil Engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 401311, China; 2. Chongqing Key Laboratory of Geomechanics & Geoenvironmental Protection, Logistical Engineering University, Chongqing 401311, China; 3. Chongqing Bureau of Geology and Minerals Exploration, Chongqing 400071, China; 4. Key Laboratory of Mechanics on Disaster and Environment in Western China of Ministry of Education, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
  • Received:2013-03-11 Online:2013-08-30 Published:2014-06-09

摘要: 现行的抗滑桩滑坡推力以及抗滑桩内力计算方法本质上属于定值方法,由于该方法未考虑边坡岩土体材料参数的变异性等不确定性因素,存在着抗滑桩支护不足或过度支护等问题,因此提出基于有限元强度折减法(SRFEM)的抗滑桩滑坡推力及抗滑桩内力可靠性分析方法。将极限分析法、有限元方法和可靠性分析法三者耦合,用2结点梁单元模拟抗滑桩受力状态,采用拉丁超立方抽样法(LHS)进行可靠度计算,分析求解边坡抗滑桩可靠性问题,并将该过程在数值计算程序中得以实现。对抗滑桩滑坡推力以及抗滑桩内力进行概率统计,得出函数分布关系,并根据已给定的失效概率控制值,反算出滑坡推力以及抗滑桩内力设计值。结合典型算例分析结果表明该法显著区别于一般方法,能较全面地反映出边坡整体现状特征和岩土体材料强度参数的变异性,相对更加合理,且更符合工程实际。

关键词: 有限元, 强度折减法, 抗滑桩, 可靠性分析

Abstract: Currently, the calculation method of landslide-thrust and internal forces of anti-slide pile in essence belongs to the fixed value method. However, for the lack of considering geotechnical uncertainties, inadequate and excessive support problems for the anti-slide piles cannot be ignored. Thus, based on strength reduction of finite element method, the reliability analysis method of landslide-thrust and internal forces of anti-slide pile is proposed. In this method, the limit analysis, finite element analysis as well as reliability analysis are included. In the calculation process, 2-node beam element is used to simulate the stress condition of anti-slide pile; and the Latin hypercube sampling(LHS) method is used for reliability calculation; and above process is realized in the numerical calculation program. Landslide-thrust and internal forces of anti-slide pile are statistically analyzed; and function distributions can be achieved. With the control values of a given failure probability, the design values of landslide-thrust and internal forces can be accurately determined. Typical example analysis shows that the proposed method is significantly different from the general methods; it can reflect the slope present situation, overall characteristics and the variability of material parameters; and the results are closer to the reality.

Key words: finite elements, strength reduction method, anti-slide pile, reliability analysis

中图分类号: 

  • TU 473
[1] 孙锐, 杨峰, 阳军生, 赵乙丁, 郑响凑, 罗静静, 姚捷, . 基于二阶锥规划与高阶单元的 自适应上限有限元研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 687-694.
[2] 李剑, 陈善雄, 余飞, 姜领发, 戴张俊. 预应力锚索加固高陡边坡机制探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 707-713.
[3] 孙来宾, 肖世国, . 抗滑桩受荷段前侧有限范围地层的 地基抗力系数取值方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 278-284.
[4] 叶观宝, 郑文强, 张 振, . 大面积填土场地中摩擦型桩负摩阻力分布特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 440-448.
[5] 赵密, 欧阳文龙, 黄景琦, 杜修力, 赵旭, . P波作用下跨断层隧道轴线地震响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3645-3655.
[6] 陈冲, 王卫, 吕华永, . 基于复合抗滑桩模型加固边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3207-3217.
[7] 张海廷, 杨林青, 郭芳, . 基于SBFEM的层状地基埋置管道动力 响应求解与分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2713-2722.
[8] 曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不 完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780.
[9] 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[10] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[11] 梅慧浩, 冷伍明, 聂如松, 刘文劼, 伍晓伟, . 重载铁路路基面动应力峰值随机分布特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1603-1613.
[12] 吴顺川, 马 骏, 程 业, 成子桥, 李建宇, . 平台巴西圆盘研究综述及三维启裂点研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1239-1247.
[13] 魏少伟, 隋颜阳, 杨建民, . 圆形与矩形截面抗滑桩抗滑性能的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 951-961.
[14] 邱 敏, 袁 青, 李长俊, 肖超超, . 基于孔穴扩张理论的黏土不排水抗剪强度 计算方法对比研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1059-1066.
[15] 郑安兴, 罗先启, 陈振华, . 基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 799-808.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘小文,常立君,胡小荣. 非饱和红土基质吸力与含水率及密度关系试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3302 -3306 .
[2] 黄建华,宋二祥. 大型锚碇基础围护工程冻结帷幕力学性态研究[J]. , 2009, 30(11): 3372 -3378 .
[3] 王观石,李长洪,陈保君,李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[4] 王朝阳,许 强,倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[5] 邓 琴,郭明伟,李春光,葛修润. 基于边界元法的边坡矢量和稳定分析[J]. , 2010, 31(6): 1971 -1976 .
[6] 万少石,年廷凯,蒋景彩,栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[7] 闫 铁,李 玮,毕雪亮. 基于分形方法的多孔介质有效应力模型研究[J]. , 2010, 31(8): 2625 -2629 .
[8] 刘 嘉,王 栋. 正常固结黏土中平板锚基础的吸力和抗拉力[J]. , 2009, 30(3): 735 -740 .
[9] 赵尚毅,郑颖人,李安洪,邱文平,唐晓松,徐 俊. 多排埋入式抗滑桩在武隆县政府滑坡中的应用[J]. , 2009, 30(S1): 160 -164 .
[10] 刘振平,贺怀建,朱发华. 基于钻孔数据的三维可视化快速建模技术的研究[J]. , 2009, 30(S1): 260 -266 .