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[1]孙 聪,熊 威,李春光.基于二阶锥规划的三维边坡极限分析下限法研究[J].武汉工程大学学报,2023,45(04):468-472.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202210034]
　SUN Cong,XIONG Wei,LI Chunguang.Lower Bound Limit Analysis of Three-Dimensional Slopes UsingSecond-Order Cone Programming[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2023,45(04):468-472.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202210034]
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基于二阶锥规划的三维边坡极限分析下限法研究(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
45
期数:
2023年04期
页码:
468-472
栏目:
资源与环境工程
出版日期:
2023-08-31

文章信息/Info

Title:
Lower Bound Limit Analysis of Three-Dimensional Slopes Using
Second-Order Cone Programming
文章编号:
1674 - 2869（2023）04 - 0468 - 05
作者:
孙 聪1; 熊 威2; 李春光3
1. 武汉生态环境设计研究院有限公司，湖北 武汉 430050；
2. 长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010；
3. 中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071
Author(s):
SUN Cong1; XIONG Wei2; LI Chunguang3
1. Wuhan Ecological Environment Design and Research Institute Co.，Ltd， Wuhan 430050， China；
2. Changjiang Survey，Planning and Design Research Co.，Ltd， Wuhan 430010， China；
3. Institute of Rock and Soil Mechanics，Chinese Academy of Sciences， Wuhan 430071， China

关键词:
下限分析; 德鲁克-普拉格准则; 二阶锥规划; 凸规划; 边坡稳定性
Keywords:
lower limit analysis; Drucker-Prager criterion; second-order cone programming; convex programming;  slope stability
分类号:
TD712
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202210034
文献标志码:
A
摘要:
由于屈服面梯度不连续，导致基于摩尔库伦屈服准则的三维边坡极限分析问题无法直接使用线性规划求解，从而计算效率低。采用等面积德鲁克-普拉格屈服准则来代替摩尔库伦屈服准则，并在考虑应力平衡、应力连续性条件和应力边界条件的基础上，用非线性规划的二阶锥规划成功构建了三维问题的极限分析下限法计算模型，可以方便地通过凸规划软件直接求解出三维边坡的应力场和安全系数，从真实解的下方收敛，两个算例证明了其可行性。

Abstract:
Due to the discontinuous gradient of the yield surface，the limit analysis of three-dimensional slope based on Mohr-Coulomb yield criterion can not be solved directly by linear programming，which causes an inefficient calculation. In this paper，the equal-area Drucker-Pluger yield criterion was used to replace the Mohr-Coulomb yield criterion. Considering the stress balance，stress continuity conditions and stress boundary conditions，we successfully constructed the limit analysis lower bound method calculation model of three-dimensional problems by using the second-order cone programming of nonlinear programming. The stress field and safety factor of three-dimensional slope can be directly solved by convex programming software，from the lower convergence of the real solution. Two examples are given to prove its feasibility.

参考文献/References:

［1］ TSCHUCHNIGG F，SCHWEIGER H F，SLOAN S W，et al. Comparison of finite-element limit analysis and strength reduction techniques ［J］. Géotechnique，2015，65（4）：249-257.

［2］ LYSMER J. Limit analysis of plane problems in soil mechanics ［J］. Journal of the Soil Mechanics & Foundations Division，1970，96（4）：1311-1334.
［3］ SLOAN S W. Lower bound limit analysis using finite elements and linear programming ［J］. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics，1988，12（1）：61-77.
［4］ SLOAN S W. Upper bound limit analysis using finite elements and linear programming ［J］. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics，1989，13（3）：263-282.
［5］ 王均星，李泽，陈炜. 考虑孔隙水压力的土坡稳定性的有限元下限分析［J］. 岩土力学，2005，26（8）：1258-1262，1268.
［6］ 李春光，朱宇飞，刘丰，等. 基于四边形网格的下限原理有限元法［J］. 岩石力学与工程学报，2012，31（3）：461-468.
［7］ 赵明华，侯继超，彭文哲，等. 基于有限元极限分析的双孔隧道稳定性分析［J］. 地下空间与工程学报，2020，16（1）：234-242.
［8］ 孙锐，阳军生，李雨哲，等. 基于广义Hoek-Brown屈服准则的极限分析下限有限元法［J］. 岩土力学，2021，42（6）：1733-1742.
［9］ 许晓亮，张家富，曾林风，等. 考虑网格自适应的边坡可靠性随机有限元极限分析研究［J］. 三峡大学学报（自然科学版），2022，44（6）：48-57.
［10］ KRABBENH?FT K，LYAMIN A V，SLOAN S W. Formulation and solution of some plasticity problems as conic programs ［J］. International Journal of Solids and Structures，2007，44（5）：1533-1549.
［11］ 徐干成，郑颖人.岩石工程中屈服准则应用的研究［J］. 岩土工程学报，1990，12（2）：93-99.
［12］ 梁俊伟，郭昆，韩丽娟，等. 基于等面积圆D-P屈服准则的波纹板挡土墙应用研究［J］. 青海交通科技，2019（2）：99-102.
［13］ 时卫民，郑颖人. 摩尔-库仑屈服准则的等效变换及其在边坡分析中的应用［J］. 岩土工程技术，2003（3）：155-159.
［14］ GRIFFITHS D V， MARQUEZ R M. Three-dimensional slope stability analysis by elasto-plastic finite elements ［J］. Géotechnique，2007，57（6）：537-546.
［15］ NIAN T K， HUANG R Q， WAN S S， et al. Three-dimensional strength-reduction finite element analysis of slopes ［J］. Canadian Geotechnical Journal，2012，49（5）：574-588.

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-10-31
基金项目：中国科学院国防科技创新基金（CXJJ-16M272）
作者简介：孙 聪，博士，高级工程师。E-mail：[email protected]
引文格式：孙聪，熊威，李春光. 基于二阶锥规划的三维边坡极限分析下限法研究［J］. 武汉工程大学学报，2023，45（4）：468-472.
更新日期/Last Update: 2023-08-31