rocscienceSlide二维边坡稳定分析

1、1会计学rocscienceSlide二维边坡稳定分析二维边坡稳定分析目录 Slide 软件简介Slide基本功能特点边坡稳定分析方法整体设置、边界、外荷载、支护结构定义滑面设置材料本构模型地下水渗流灵敏度、概率分析实例应用n Slide软件由加拿大多伦多 Rocscience公司开发n 拥有遍布世界100多个国家5000多名用户n 最新的V6.0版本软件简介软件简介主程序界面软件简介软件简介数据输入软件简介软件简介File菜单View菜单Analysis菜单Boundaries菜单软件简介软件简介Support菜单Properties菜单Surfaces菜单Help菜单Window菜单基本功

2、能基本功能 圆弧、非圆弧及复合滑移面等多种滑移面的自动搜索 Bishop、Spencer、GLE、Morgenstern-Price等多种极限平衡分析方法 各向异性、非线性等多种材料破坏准则 水位线、孔隙水压力系数、稳态有限元渗流分析等多种孔隙水压力分析方法 材料参数的灵敏性分析 随机稳定性分析 滑移面裂隙分析 线性、分布、拟静力等外荷载分析 土钉、土层锚杆、土工织物、桩等结构荷载 输出详细的滑移面分析结果基本功能基本功能Slide软件由三个模块组成： 模型定义（MODEL ） 计算（COMPUTE ） 结果查看（INTERPRET）边坡稳定分析方法边坡稳定分析方法简化Bishop法（Bish

3、op Simplified）简化Janbu法（Janbu Simplified ）陆军师团法-1（Corps of Engineers #1）陆军师团法-2（Corps of Engineers #2）Spencer法普通圆弧法（Ordinary）Lowe-KarafiathGLE(Generalized Limit Equilibrium)Tip:可以任意指定一个、多个或全部分析方法，程序会同时用所有选中的方法对一个模型进行分析，不同计算方法的结果都可以在后处理中查看。各种分析方法满足的条件各种分析方法满足的条件方法力矩平衡静力平衡条间正应力（E）条间剪应力（X）X/E的结果或X-E的关系常

4、规或Fellenius法是否否否没有条间力Bishop简化法是否是否水平力Janbu简化法否是是否水平力斯宾斯法是是是是常数摩根斯坦普赖斯法是是是是变量，用户函数美国陆军工程师团法-1否是是是从坡顶到坡角直线的斜率美国陆军工程师团法-2否是是是土条顶部地面的斜率Lowe-Karafiath法否是是是地面和土条斜率的平均值Janbu常规方法是（土条）是是是应用推力线和力矩平衡Sarma 法是是是是X = C + E tan 适用范围适用范围分析方法滑面类型应用条件普通圆弧法仅圆弧滑面对存在高孔隙压力边坡有效应力分析不够准确；能有有效的对=0及圆弧形滑面的边坡进行分析；不存在数值分析不稳定情况。简

5、化Bishop法仅圆弧滑面除了数值分析不稳定性增加时，所有给定条件下的分析都是正确的；一定条件下，数值分析不稳定；如果一个圆弧滑面简化Bishop法获得的边坡安全系数小于普通圆弧法的，说明简化Bishop法更适应。力平衡法陆军师团法1&2简化Janbu法修正Janbu法任何滑面类型计算的边坡安全系数值对倾斜的侧向力非常敏感；可以体验数值模拟不稳定性；对于粘结力不为零的土质边坡，如果侧向力选择不合适，所得的结果可能只有正确结果的三分之一。力和力矩平衡法Spence法Morgenstern-Price任何滑面类型可对大部分实际边坡进行有效分析；除了数值模拟不稳定性，其他任何条件都能得出正确

6、的结果；对于非均质材料，得到的结果略微的不同。整体设置整体设置v 一般设置v 分析方法v 地下水设置v 统计设置v 随机数设置新建一个Slide的分析文件后，首先需要对软件进行分析设定。内容包括：一般设置窗口分析方法窗口地下水设置窗口统计分析窗口随机数设置窗口材料模型边界定义材料模型边界定义slide几何模型由一系列的边界定义来实现。边界类型包括：外部边界材料边界水位线压力线张拉裂缝边界定义菜单外部边界外部边界F 定义边坡轮廓线，是一条闭合的多段线，每个模型必须定义外部边界且外部边界是唯一的。F BoundariesAdd External Boundary，然后在右下角处输入边界的坐标，输入

7、最后一各点后输入C把边界闭合，外部边界一定要闭合，否则不能执行下要步操作。外部边界窗口Tip：输入坐标时，X、Y坐标之间要有空格。材料边界材料边界F 定义不同材料分界线。F 首先应该把透镜体状地层的界线分出来，最后要点输入完毕后回车。F 遵循从下到上的原则来划分地层。F 最好能把各地层包含的各个点按照逆时针或顺时针顺序全部输入一遍。材料边界窗口水位线F 模拟自由水面，在外部边界之外的部分可以模拟池塘，一个模型只允许定义一条水位线水位线窗口压力线张拉裂缝F 用于孔压计算，一个模型最多可有二十条压力线，不同的材料区域可使用不同的压力线F 用于定义拉裂区域，一个模型只允许定义一条拉裂线Tip：Sli

8、de允许导入.dxf格式的cad文件。外载荷定义外载荷定义分布荷载集中荷载地震荷载荷载菜单集中荷载菜单分布荷载菜单地震荷载菜单分布荷载集中荷载地震荷载支护结构支护结构Slide提供的支护形式：u锚杆（End Anchored）u土工材料（Geo Textile）u灌浆锚杆（Grouted Tieback&friction）u微型桩（Micro Piles）u土钉（Soil Nail）u用户自定义支撑（User Defined Support）无效支护有效支护支护模型滑面设置滑面设置Slide滑面类型包括：圆弧形（包括复合形）非圆弧形圆弧形滑面复合形滑面非圆弧形滑面圆弧形滑面搜索方法：网

9、格法（Grid Search）边坡法（Slope Search）自定义法（Auto Refine Search）非圆弧形滑面搜索方法：块体法（Block Search）路径法（Path Search ）圆弧形窗口非圆弧形窗口 集中搜索（Search Focus）v 窗口（Focus Windows）v 直线（Focus Lines）v 切线（Add Tangent Line）v 点（Add Point）边坡限制（Slope Limits）在程序中的作用u过滤无效滑裂面过滤无效滑裂面u辅助生成滑面辅助生成滑面nMohr-CoulombnUndrained ( (j j =0) )nNo stre

10、ngth (water)nInfinite strengthnAnisotropic strengthnShear/Normal functionnAnisotropic functionnHoek-BrownnGeneralized Hoek-BrownnVertical stress rationBarton-Bandis (joint)nPower curvenWaviness anglenHyperbolicnDiscrete functionnDrained-undrained强度准则强度准则强度准则菜单主要的强度准则主要的强度准则Mohr-Coulomb认为：岩石发生剪切破坏时，破

11、坏面上的剪应力应等于岩石本身的内聚力和作用于该面上由法向应力引起的摩擦阻力之和。表达式为：tanCj其中：C-内聚力，f-内摩擦系数，-内摩擦角No Strength 应力与主应力的关系地下水地下水Slide提供如下几种方法定义土体中的孔隙水：u自由液面曲线（水位线或压自由液面曲线（水位线或压力线）力线）uRu系数系数uB-baru孔压网格（总水头、压力水孔压网格（总水头、压力水头、孔压大小）头、孔压大小）u有限元法计算有限元法计算地下水设置窗口 水位线与压力线的区别：水位线与压力线的区别： 水位线与压力线两种方法计算孔压是相同的水位线与压力线两种方法计算孔压是相同的 压力线不能产生积水荷载；

12、压力线不能产生积水荷载； 水位线允许用户定义不同的重度在水位线上下，压力线则不可以；水位线允许用户定义不同的重度在水位线上下，压力线则不可以； 水位线可以与孔压网格联合使用，压力线则不可以。水位线可以与孔压网格联合使用，压力线则不可以。Tip：水位线为孔压计算定义自由液面，一个模型中只能定义一条水位线。如果定义了Ru系数或者孔压网格，则水位线仅定义了浸润面，不参与孔压计算；如果采用有限元法计算水压力则水位线失效。压力线：一个模型中最多可有20条压力线，不同的材料区域可使用不同的压力线。Ru系数系数+自由液面（或孔压网）自由液面（或孔压网）地下水定义为自由液面（或孔压网），在某一材料属性中为应用

13、自由液面（或孔压网）的情况下，才能使用Ru系数。注意：在一种材料中只能使用一种地下水定义方式当需考虑在不排水情况下由于瞬时加载作用对孔压的增长效应，则需要使用B-bar系数。 超孔隙水压力超孔隙水压力单一水位线水位线和压力线孔隙压力网格总水头网格灵敏度分析灵敏度分析灵敏度分析作用是确定输入变量的灵敏度；灵敏度分析作用是确定输入变量的灵敏度；通过每次只改变一个变量值实现。通过每次只改变一个变量值实现。概率分析概率分析n参数的不确定性参数的不确定性n变量变量n变量分布变量分布变量变量1.土体材料土体材料2.支护材料支护材料3.地震荷载系数地震荷载系数4.荷载荷载5.水位线水位线6.拉裂缝拉裂缝7.

14、水压力水压力变量分布变量分布1.正态分布正态分布2.均布均布3.三角分布三角分布4.分布分布5.指数分布指数分布6.对数分布对数分布7.Gamma分布分布采样方法窗口变量分布窗口统统计计菜菜单单安全系数直方图安全系数直方图积累分布积累分布内摩擦角与安内摩擦角与安全系数散点图全系数散点图实例应用实例应用 土石坝稳定分析土石坝稳定分析Analysis 123Project settingsBoundaries Add External Boundaries Boundaries Add Material Boundaries Properties Define Materials Assign M

15、aterial Properties Groundwater Mesh Mesh Setup Mesh Set Boundary Conditions Define Hydraulic Properties Properties Analysis Compute (Groundwater) Interpret (Groundwater) 流动矢量图（Flow Vectors）Slope StabilitySurfaces Surface Options Boundaries Add Material Boundary Assign Material Core Groundwater Discr

16、etize and Mesh Define Hydraulic Properties Compute Interpret Questions? Suggestions? THANKS!边坡稳定分析方法边坡稳定分析方法简化Bishop法（Bishop Simplified）简化Janbu法（Janbu Simplified ）陆军师团法-1（Corps of Engineers #1）陆军师团法-2（Corps of Engineers #2）Spencer法普通圆弧法（Ordinary）Lowe-KarafiathGLE(Generalized Limit Equilibrium)Tip:可以任意指定一个、多个或全部分析方法，程序会同时用所有选中的方法对一个模型进行分析，不同计算方法的结果都可以在后处理中查看。分析方法窗口地下水设置窗口分布荷载集中荷载地震荷载滑面设置滑面设置Slide滑面类型包括：圆弧形（包括复合形）非圆