1 原理

Midas GTS 中边稳定性分析SRM法的基本原理是有限元强度折减法，具体是将土体的粘聚力c正在上传…重新上传取消和内摩擦角φ 除以一个折减系数Fs，从而可以得到新的强度指标c 和φ ，通过不断迭代到滑坡达到极限平衡状态得到的Fs 就是滑坡的稳定性系数。

2 步骤分析

⑴ 利用地形数据生成器实现小流域区域的三维地表地形生成。

⑵ 利用生成地形地表曲面进行分割实体，得到边坡实体模型。

⑶ 对实体模型进行划分实体网格。

3 具体操作

3.1 建模数据研究

将DXF地形图文件导入地形数据生成器中，生成以TMS为后缀的地形文件，导入至Midas GTS NX 中，通过拓展曲面、切割实体等操作，得到实体模型，如图1，模型上标记的区域为滑坡实际发生的大致区域。

图1 滑前及滑后实体地形模型

将滑前模型划分为37799个计算单元，7765个节点；滑后模型划分为32059个计算单元，6641个节点。网格图如图3.2.2所示。

图2 滑前及滑后实体地形模型网格图

3.2 模型边界条件研究

设置约束条件时，对滑前模型的左右侧设置边界组1，以YX为对称平面，自由度取TX 、RY 和RZ ，共设置585个约束；对滑前模型的前后侧设置边界组2，以XZ 为对称平面，自由度取TY 、RX 和RZ ，共设置590个约束；对底部设置边界组3固定约束，共选取783个目标。

对滑后模型的左右侧设置边界组1，以YX为对称平面，自由度取TX 、RY 和RZ ，共设置448个约束；对滑后模型的前后侧设置边界组2，以XZ 为对称平面，自由度取TY 、RX 和RZ ，共设置728个约束；对底部设置边界组3固定约束，共选取665个目标。

约束条件如图3所示。

图3 滑前及滑后实体地形模型边界条件

3.3 模型岩土体及结构面参数取值研究

赋予地层相应的材料及属性参数，采用各向同性的摩尔库伦模型。

3.4 操作

设置分析工况，分析类型选用“边坡稳定性分析（SRM）”，在分析控制选项的边坡稳定（SRM）表单上，“高级非线性参数”中勾选“弧长法（arc-length）”，再将所有的网格和约束条件、荷载条件移动到激活数据栏上，输出类型勾选“应变”。

运行分析得到稳定系数，以及如下图件。

4 图件分析

4.1 位移图件

滑前、滑后模型XY、Z 方向上位移模拟如图4所示，网格线为未变形的模型，即初始状态。

图4 滑前、滑后模型XY（上）、Z（下） 方向位移云图

网格线未出露的地方表示被岩土体堆积覆盖，未与网格线贴合的地方表示岩土体下滑。总体的位移云图见图5，可见预判发生滑坡的位置与实际相符。

图5 滑前、滑后模型总体位移云图

4.2 应力图件

滑前及滑后模型的应力云图如6所示，应力最大点在地层最深处。

图6 滑前及滑后模型的应力云图

4.3 应变图件

滑前及滑后模型的应变云图如7所示，易知滑前应变最大的地方处于原地形图右下角两处，滑后应变最大的地方处于原地形图右上角一处。

图7 滑前及滑后模型的应变云图

5 模型修正

5.1 等高线图修正

将滑前、滑后原始地形图中边界上应变较大的等高线及软件自动生成的等高线去除，导入地形数据生成器生成相应的TMS文件。

5.2 结构面修正

结合公式tanβ= tanα×cosw，计算出滑前及滑后模型中存在以下结构面。

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