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随着我国国民经济的蓬勃发展,铁路、公路、水电工程及工民建工程等基础设施建设在日益增多,致使边坡工程出现了前所未有的建设高潮。由于缺乏对坡积土本构模型研究,国内外发生了不少坡积土边坡失稳现象,给人民生命、财产带来巨大损失。本文对3种不同含水量的坡积土进行了三轴压缩试验,从试验的ε1~q应力应变关系曲线可以得出一些规律:(1)在含水率一定的条件下,随着围压σ3的增大, ε1~q曲线的峰值强度不断提高,呈加工硬化特性,基本符合邓肯-张双曲线模型。(2) ε1~q应力应变关系曲线破坏前轴向应变的值也在不断提高,说明坡积土的抗剪强度和延性随着围压的增大而增大。(3)在围压一定的条件下,随着含水率的增大,ε1~q曲线的峰值强度不断降低,证明含水率对坡积土的本构关系影响是比较明显的。本文通过编写MATLAB程序设计了BP网络,并通过对试验数据的预测分析,发现所设计的BP网络能够达到实际的精度要求。利用设计好的BP网络对坡积土应力应变关系曲面进行可视化,更直观地反映了含水率对坡积土应力应变关系的影响。本文利用ABAQUS的用户材料子程序UMAT接口,进行了邓肯-张E-v模型的二次开发。数值模拟的结果和试验结果进行对比分析,发现两种结果很接近,验证了基于ABAQUS二次开发的邓肯-张E-v模型的准确性。本文应用ABAQUS用户材料子程序UMAT接口二次开发的邓肯-张E-v模型对坡积土边坡进行分析。通过与极限平衡法比较,验证了基于邓肯-张E-v模型的有限元法分析边坡稳定的可行性,而且该法比极限平衡法更加全面、客观、合理。