介绍
良好结构力学的基础总是稳定性。尤其是当地基条件复杂时，可能需要详细的地基破坏验证。除了经典的滑移圆或层状方法外，还可以通过减少剪切强度参数来进行这些分析。
一个方便的方法是自动确定达到平衡状态所需的最小强度。在此过程中，会逐步减少内聚力和内摩擦角，直到无法获得稳定的数值状态。结果是一个全局安全系数。更多信息可通过以下链接在地质分析手册中找到：
- RFEM 6 在线手册 | 岩土工程分析 | 理论 | 使用强度参数减小法进行稳定性分析 (ϕ‑c‑Reduktion)
- RFEM 6 在线手册 | 岩土工程分析 | 输入数据 | 稳定性(边坡/场地破坏)
模型描述
在本篇文章中，Sysala等人的简单均质边坡模型[1]被用来展示这种方法，并讨论相关的挑战。
模型由一个倾角为45°的斜坡组成。假设地层材料的弹性模量为40 MPa，泊松比为0.3，密度为20 kN/m³。采用剪胀角在45°、15°和0°之间变化的Mohr-Coulomb塑性失效模型。由于0°的剪胀角可能导致数值问题，因此设置了最小值0.01°。此外，还采用了1°以进一步研究在这些小角度下的行为。模型的尺寸在下面的图片中显示，并与模型链接。
网格收敛性
一个不可忽视的点是研究网格对得到的安全系数的影响。由于其依赖于地基的局部失效（塑性化），因此与网格大小有一定的关系。有关网格收敛性的更多信息，请参阅以下文章。
在当前示例中，外部区域使用粗网格，预计滑移锥区域则采用精细化5倍的网格，并利用一个单元穿过厚度相算。这意味着地形的一个剖面相应于较粗的单元长度进行了模拟。下图显示了安全系数与外部有限元网格元素长度的依赖性，第一个为所有研究的剪胀角，第二个仅为15°。
如预期，安全系数随网格精细度的增加而降低，与选定的剪胀角无关。在外部较粗网格的有限元单元大小为0.5米时，该示例获得了足够的网格精细度。这符合预期的状态，因为承载能力很大程度上取决于失效的局部化。由于滑移面不像经典方法那样被定义，而是在计算过程中逐渐形成，因此其位置依赖于网格。这影响了第一个塑性区的起始位置及滑移面的具体位置。粗网格导致的滑带“模糊”，而随着越来越精细的网格，滑带边界变得更清晰。获得的安全系数更接近现实。下图非常清楚地显示了这一点，左侧展示了非常粗的网格（lFE=4.00 m）的变形和塑性应变，而右侧则是足够细的模拟（lFE=0.50 m）。除了上部的变形外，塑性应变更能提供信息。网格精细化后，可以很好地看到更清晰界定的滑带。
文献对比
如在最开始所述，模型基于Sysala等人的出版物[1]。该研究和通过RFEM（网格大小为0.25 m）获得的安全系数在以下图表中与设定的剪胀角进行了比较。第二个图表显示了相关的相对偏差。如图所示，这些偏差在可接受范围内。最大的偏差出现在剪胀角为45°时，达到9.3%。这些偏差可以通过不同的模拟软件和网格化方法解释。
