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用ANSYS分析高速公路边坡的开挖过程
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摘要：对于工程边坡，工程开挖破坏了自然边坡的原有平衡，致使边坡病害进一步加剧，存在由可能失稳边坡发展为失稳边坡的趋势，因此，工程开挖成为边坡发展的重要影响因素。在此基础上，选取某高速公路边坡进行了开挖分析，得到一些对边坡设计有意义的结论。
关键词：数值分析 边坡 开挖 ANSYS
1 引言
边坡可分为稳定边坡、可能失稳边坡和失稳边坡。通常又将可能失稳边坡和失稳边坡统称为病害边坡[1].边坡病害的发展受诸多因素的控制[2]。一般而言，岩质边坡的病害发展受坡体主导结构面的控制，其破坏形式多呈平面破坏、楔体破坏和倾倒破坏[3,4]，对于土坡或破碎岩体边坡，其破坏形式多呈圆弧破坏[5]。对于工程边坡，工程开挖破坏了自然边坡的原有平衡，致使边坡病害进一步加剧，存在由可能失稳边坡发展为失稳边坡的趋势，因此，工程开挖成为边坡发展的重要影响因素。边坡的防护对于边坡的稳定、安全使用、美化道路、保护环境、水土保持以及保证运营经济效益和社会影响等起着重要作用。由于边坡防护工程与地质条件密切相关，很难通过手工计算来验证防护措施是否能够起到稳定边坡的措施。因此，随着计算机模拟数值计算技术的发展，可采用有限元数值模拟方法对边坡防护设计进行验算。ANSYS是大型通用有限元设计软件，可用于边坡工程的结构设计。本文将介绍高速公路边坡修建过程的仿真分析。首先介绍高速公路边坡防护结构的构造设计；然后采用平面应变理论对高速公路边坡的修建过程进行ANSYS建模和求解分析，包括加载与初始地应力模拟、上台边坡开挖求解和路基开挖与挡墙支护求解分析；最后对计算结构进行分析。
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