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邊坡穩(wěn)定性分析是巖土工程中一個十分重要的問題。常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法很多，如各種極限平衡條分法、極限分析法、有限元法等，其中有限元法由于能反映邊坡巖土體的應力-應變關系，考慮實際邊坡體的復雜邊界條件和采用一般土的材料模型，因而是一種較好的研究邊坡穩(wěn)定性的方法。邊坡穩(wěn)定的有限元分析主要分為以下兩種方法：一是基于滑面應力分析的方法，這種方法先是根據有限元應力計算的結果求解假想滑面上的安全系數，再求解所有可能滑面中安全系數的最小值，類似于條分法；二是基于強度折減的方法，它不需事先假定滑動面的形狀就可直接求得邊坡的安全系數，并可由變形圖表示出滑面的大致位置，而且它能利用現有大型有限元分析軟件、無需重新編程，近年來這種方法受到了廣泛的重視。
無論是基于滑面應力的分析方法，還是基于強度折減的分析方法，邊坡穩(wěn)定的非線性有限元分析大多數是假設邊坡在荷載作用下發(fā)生的應變是微小的，即只研究了材料非線性問題，實際上邊坡的破壞往往伴隨著大變形條件。研究表明，當平均應變?yōu)?0%時，剪切帶內的應變可高達40%，因此，應當進行邊坡穩(wěn)定的大變形幾何非線性有限元分析。另一方面，目前邊坡穩(wěn)定的有限元分析仍多為二維分析，而真實的邊坡破壞多為三維破壞，因此應當進行邊坡的三維有限元分析。
描述巖土體的本構模型很多。在邊坡的穩(wěn)定性分析過程中，由于理想彈塑性模型計算所得的邊坡安全系數與傳統的極限平衡法的計算結果具有可比性，因而邊坡穩(wěn)定的非線性有限元法一般都使用理想彈塑性模型，其增量形式為式中： F和Q分別為材料的屈服函數和塑性勢函數，一般假定塑性勢函數與屈服函數有類似的形式，只是參數取值有所不同。本研究采用莫爾-庫侖理想彈塑性模型進行分析。
基于強度衰減的有限元法（strength reduction method，簡稱SRM）在20世紀90年代產生，其基本原理是將邊坡強度參數c、ϕ（凝聚力、內摩擦角），同時除以一個折減系數sF，得到一組新的強度參數值c′、ϕ′；然后以這組新的值作為輸入參數進行有限元計算；當計算至邊坡達到極限狀態(tài)時，對應的衰減系數就是邊坡的最小安全系數值。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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