基本原理: 强度折减法中边坡稳定的安全系数定义为:使边坡刚好达到临界破坏状态时,对岩、土体的抗剪强度进行折减的程度,即定义安全系数为岩土体的实际抗剪强度与临界破坏时的折减后剪切强度的比值
强度折减法的要点是公式 1、2 来调整岩土体的强度指标 C 和 (式中,FC为折减后的粘结力,F 为折减后的摩擦角,trialF为折减系数),然后对边坡稳定性进行数值分析,不断地增加折减系数
反复计算,直至其达到临界破坏,此时得到的折减系数即为安全系数SF
公式如下: trialFFCC/ (1) t a nF-1)/)((tantrialF(2) 实现过程: 目前尚无统一的边坡失稳判据,现行的边坡失稳判据主要有以下几种: 1 以数值计算的收敛性作为失稳判据 2 以特征部位位移的突变性作为失稳判据 3 以塑性区的贯通性作为失稳判据 在 FLAC3D 中求解安全系数时,单次安全系数的计算过程主要采用的是第一种失稳判据
假设数值计算模型所有非空区域都采用摩尔-库伦本构模型,便可使用命令 Solv e fos 来求解安全系数:首先,通过给粘结力设定一个大值来改变内部应力,以找到体系达到力平衡的典型时步rN ;接着,对于给定的安全系数sF ,执行rN 时步,如果体系不平衡力与典型内力比率 R 小于 10-3,则认为体系达到力平衡
如果不平衡力比率 R 大于 10-3,再执行rN 时步,直至 R 小于 10-3 退出当前计算,开始新一轮折减计算过程
除上述以力不平衡比率小于10-3 作为终止条件外,FLAC3D 还采用: 1 前后典型时步运算结束时的不平衡力比率 R 差值小于 10% 2 强度折减后的计算过程已运行了 6 个典型时步rN 作为计算终止条件 计算过程中,只要满足上述三个标准中的任何一个,便退出当前计算
这样做的目的只要是为了控制整个强度折减法循环计算过程中的求解时间