本書研究有限元強度折減方法在邊坡穩定分析中的應用。全書共8章，首先介紹有限元強度折減法的基本理論，包括邊坡安全系數的定義方式、有限元方法模擬邊坡的實現要點、Drucker-Prager屈服準則下安全系數的轉換問題和強度參數對邊坡穩定性的影響程度；其次對現有邊坡失穩判據進行對比分析和評價，提出基于邊坡等效塑性應變分布的滑動面搜索方法；*后將有限元強度折減法進行具體應用，包括在涉水邊坡穩定分析、Hoek-Brown準則下巖質邊坡的穩定分析、三維均質邊坡的穩定分析及其空間效應分析中的應用。全書各章自成體系，內容不求全面、系統，力求在學術上具有引導性和啟迪性；另外，本書的內容深入淺出，重點突出，并配有大量插圖，讀者能夠迅速、準確掌握有限元強度折減法及其在邊坡穩定分析中的應用。
目錄
序一
序二
序三
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 邊坡穩定性分析方法綜述 2
1.2.1 邊坡穩定分析的極限平衡法 2
1.2.2 邊坡穩定分析的極限分析法 7
1.2.3 邊坡穩定分析的有限元法 9
1.2.4 各種方法的綜合比較和討論 16
1.3 本書的研究內容 18
參考文獻 20
第2章 邊坡穩定性有限元強度折減分析方法 24
2.1 引言 24
2.2 邊坡穩定安全系數的定義 25
2.2.1 強度儲備安全系數Fs1 25
2.2.2 超載儲備安全系數Fs2 26
2.2.3 下滑力超載儲備安全系數Fs3 27
2.3 有限元法模擬邊坡的實現要點 27
2.3.1 本構模型的選取 27
2.3.2 屈服準則的選取 30
2.3.3 流動法則和硬化規律的選取 31
2.3.4 大小變形假設的選擇 33
2.4 有限元強度折減分析方法 33
2.4.1 強度折減系數定義與傳統強度儲備系數定義的關系 33
2.4.2 強度折減法的基本原理 34
2.4.3 強度折減計算中彈性參數的調整方法 36
2.5 邊坡算例分析 38
2.5.1 均質邊坡 38
2.5.2 非均質邊坡 48
2.5.3 有下臥軟弱層邊坡 49
2.5.4 有軟弱夾層的邊坡 52
2.6 Drucker-Prager系列屈服準則間安全系數的轉換方法 54
2.6.1 Drucker-Prager屈服準則 54
2.6.2 Drucker-Prager屈服準則間安全系數的轉換 58
2.6.3 算例分析 61
2.7 強度參數對邊坡安全系數的影響分析 62
2.7.1 計算模型和分析方案 63
2.7.2 黏聚力c的影響 64
2.7.3 內摩擦角φ的影響 65
2.7.4 關于黏聚力c和內摩擦角φ對安全系數的影響程度分析 66
2.8 本章小結 68
參考文獻 69
第3章 邊坡失穩判據的對比分析和評價 70
3.1 引言 70
3.2 有限元計算模型及邊界條件 71
3.3 各種失穩判據的計算結果及分析 72
3.3.1 計算收斂性判據 72
3.3.2 塑性區貫通判據 73
3.3.3 位移突變性判據 75
3.3.4 動力學判據 80
3.4 失穩判據的對比分析和評價 83
3.5 本章小結 84
參考文獻 84
第4章 基于邊坡等效塑性應變分布的滑動面搜索方法 86
4.1 引言 86
4.2 基于等效塑性應變分布的滑動面搜索方法 86
4.2.1 滑動面的確定方法 86
4.2.2 任一點等效塑性應變的插值方法 87
4.2.3 對臨界滑動面曲線的擬合 90
4.3 算例分析 90
4.3.1 算例1 90
4.3.2 算例2 92
4.4 多級滑動面的搜索 94
4.5 本章小結 95
參考文獻 95
第5章 強度折減法在涉水邊坡穩定分析中的應用 97
5.1 引言 97
5.2 非飽和非穩定滲流作用下邊坡穩定性分析方法及數值實施 98
5.2.1 非飽和非穩定滲流理論 98
5.2.2 考慮基質吸力作用的強度折減法 99
5.2.3 非飽和非穩定滲流作用下邊坡穩定性分析的數值實施 99
5.3 水位降落條件下的邊坡穩定性分析 100
5.3.1 水位降落引起的三種非穩定滲流模式 100
5.3.2 水位驟降和緩降條件下的邊坡穩定算例分析 100
5.3.3 非穩定滲流條件下的邊坡穩定算例分析 103
5.4 水位降落條件下的邊坡穩定性圖表法研究 109
5.4.1 水位降落條件下的邊坡穩定性影響因素分析 109
5.4.2 水位降落條件下的邊坡穩定性圖表 112
5.4.3 邊坡穩定性圖表的應用算例 115
5.4.4 邊坡穩定性圖表的驗證 118
5.5 本章小結 119
參考文獻 119
第6章 基于Hoek-Brown強度折減法的邊坡穩定分析及圖表法研究 121
6.1 引言 121
6.2 Hoek-Brown準則及其適用條件 122
6.2.1 廣義Hoek-Brown準則 122
6.2.2 Hoek-Brown準則的應用條件 124
6.3 基于Hoek-Brown準則的瞬時等效Mohr-Coulomb參數研究 125
6.3.1 Hoek-Brown準則的法向應力和剪切應力的表達式 125
6.3.2 瞬時等效Mohr-Coulomb強度參數φi和ci的計算 127
6.3.3 瞬時等效Mohr-Coulomb強度參數計算公式的有效性驗證 127
6.3.4 巖體材料特性對瞬時等效Mohr-Coulomb強度參數的影響 131
6.4 基于Hoek-Brown準則的強度折減法 134
6.4.1 基于Hoek-Brown準則強度折減法的程序實現 134
6.4.2 程序驗證 134
6.4.3 算例分析 136
6.5 基于Hoek-Brown準則的巖質邊坡穩定性圖表法研究 140
6.5.1 Hoek-Brown準則下邊坡安全系數與相關參數的理論關系 140
6.5.2 基于Hoek-Brown準則的巖質邊坡穩定性圖表 142
6.5.3 算例分析 152
6.6 本章小結 155
參考文獻 156
第7章 三維均質邊坡穩定分析及圖表法研究 158
7.1 引言 158
7.2 三維邊坡數值模型的建立 158
7.2.1 三維邊坡計算模型 158
7.2.2 邊界條件 159
7.3 典型算例分析 159
7.3.1 算例1 159
7.3.2 算例2 163
7.3.3 算例3 165
7.4 求解三維均質邊坡安全系數的穩定性圖表法 168
7.4.1 三維均質邊坡的穩定性圖表 168
7.4.2 穩定性圖表的可靠性驗證 170
7.4.3 算例應用 172
7.5 本章小結 174
參考文獻 174
第8章 三維均質邊坡空間效應分析及圖表法研究 175
8.1 引言 175
8.2 三維均質邊坡的滑體形態效應分析及圖表法研究 175
8.2.1 分析方案 175
8.2.2 三維邊坡的滑體形態效應影響因素分析 176
8.2.3 三維均質邊坡的滑體形態效應計算圖表 183
8.2.4 圖表的可靠性驗證 188
8.2.5 算例分析 189
8.2.6 關于考慮滑體形態效應影響界限的討論 190
8.3 三維均質邊坡的坡面形態效應分析及圖表法研究 190
8.3.1 均質圓形凹凸邊坡的計算模型和分析方案 190
8.3.2 三維邊坡的坡面形態效應分析 191
8.3.3 均質圓形凹凸邊坡的穩定性圖表 193
8.3.4 穩定性圖表的可靠性驗證 193
8.3.5 算例分析 197
8.3.6 關于坡面形態適用范圍的討論 198
8.4 本章小結 199
參考文獻 199
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