【摘 要】
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海堤是沿海地区人民生命财产安全的重要保障,海水的渗流作用力引起海堤土体内部应力场的变化,应力场的变化反过来影响着海堤渗流场的变化,它们的这种耦合作用威胁着海堤的稳定性
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海堤是沿海地区人民生命财产安全的重要保障,海水的渗流作用力引起海堤土体内部应力场的变化,应力场的变化反过来影响着海堤渗流场的变化,它们的这种耦合作用威胁着海堤的稳定性,因此研究海堤渗流场和应力场耦合对海堤边坡的稳定性是至关重要的。 本论文基于强度折减有限元法理论,讨论了土体强度参数(弹性模量、泊松比,粘聚力和内摩擦角)的变化对边坡的稳定性影响,得出了弹性模量和泊松比对土坡的稳定影响不是很大,可以忽略不计,并利用边坡特征点位移随强度折减系数的变化情况确定边坡的稳定安全系数,对于均质土坡应力场,通过对大型有限元软件ANSYS的二次开发并优化搜索出该边坡的圆弧滑动面。 本论文采用了变节点水头法求解无压渗流的渗流场及自由面,并结合经典算例作了对比分析,证实了此法分析有自由面的渗流场是可行的;考虑到渗流场和应力场的耦合计算时,比较每一节点的水头和应力耗时巨大,研究了采用不与活动单元相连的节点数来控制耦合求解精度的可行性,并结合算例进行渗流场和应力场的非耦合和耦合两种情况下的边坡稳定性分析计算。 基于上述理论和工作,对胜利油田海堤桩#106处进行了渗流场应力场耦合情况下的海堤边坡稳定性分析,得出了该边坡在正常海水渗流情况下是稳定的。
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