研究生入学考试土质边坡稳定分析之条分法学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPT 页数:51 大小:2.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学1、稳定安全系数的定义2、摩尔(móěr)-库仑强度准则3、静力平衡条件4、假设合理性要求由于重力作用及边坡几何特性,土坡沿某滑动面滑动的稳定安全为K时,则土体沿此滑动面处处(chùchù)达到极限平衡:1.2摩尔-库仑(kùlún)强度准则1.3静力平衡条件/将滑动土体分成苦干土条,每个土条和整个滑动土体都要满足力和力矩平衡条件。在静力平衡方程组中,未知数的数目超过了方程式的数目,解决这一静不定问题的办法是对多余未知数作假定(jiǎdìng),使剩下的未知数和方程数目相等,从而解出安全系数的值。1.4假设(jiǎshè)合理性要求(1)沿着划分的土条两侧垂直面上(miànshànꞬ)的剪应力不能超过在这个面上(miànshànꞬ)所能发挥的抗剪能力(1)沿着划分的土条两侧垂直面上的剪应力不能超过在这个面上所能发挥(fāhuī)的抗剪能力(2)为保证在土条接触面上不产生拉力,作用在土条上的有效力(xiàolì)的合力作用点不应落在土条垂直面的外向二、与条分法有关的一些基本问题(wèntí)的讨论2.1作用在微小长度(chángdù)上垂直应力合力作用点位置的讨论作用在一个微小(wēixiǎo)长度定义正压力(yālì)N的作用点的相对距离为:不难证明(zhèngmíng),在2.2关于(guānyú)研究对象的讨论如果把浸水土体作研究对象,那么(nàme)水和骨架之间的作用力是内力。滑动土体的静力平衡方程式可以写成:如果把骨架当作研究对象,水对骨架的作用(zuòyòng)是外力。这个外力包括浮力和渗透力两部分。于是,滑动土体的静力平衡方程式可以写成渗透力D可通过(tōngguò)积分求得根据土力学的原理,饱和土体骨架(gǔjià)所受渗透力的合力等于该上体边界上水压力的合力加上与该土体同体积的水重。使用场论中的散度定理,即可证明但是,由于边坡稳定分析本质(běnzhì)上是一个超静定问题,在大多数情况下,我们需要引入对土条侧向力的假定方可求解安全系数。那么,如果假定对象不一样,结果仍会不一样。在上面的推导中,对的假定是指土条间的总作用力G,而不是上条骨架间的有效作用力。如果将土骨架作为研究对象,那么就要对的倾角作假定了。因此,两种处理方法,尽管具有相同的力学背景,但由于处理细节不完全—致,其结果仍会有微小的差别。2.3对坡外水体(shuǐtǐ)的处理方案1:将滑裂面延长与坡外水位交于P,如图2.8(a)所示。研究包括坡外水体在内的滑坡体ADEPCGBA的抗滑稳定。此时水可看成(kànchénꞬ)是强度指标为零的一种特殊材料。静力平衡方程为方案2:将坡外水位延长至与滑裂面ABC交于G,图2.8(a)。设想水面PEG与滑裂面GCP包成一个(yīɡè)水体重,见图2.8(b)。沿滑面GCP按静水压分布的水压力为方案3:将坡外水压力直接加在坡面上,如图2.8(d)所示。这个方案从理论(lǐlùn)上看没有什么缺陷,大概是因为操作起来比较麻烦,故未见广泛应用。2.4关于(guānyú)滑面顶部设拉力缝的必要性Terzagih(1942)讨论了在滑面顶部设拉力缝的必要性,并推导了计算拉力缝高度(gāodù)的公式,即将α代入式(2.12)右侧(yòucè),左侧G为零,并令三、各种(ꞬèzhǒnꞬ)条分法瑞典(ruìdiǎn)条分法/毕肖(bìxiāo)普法/滑楔法/4、双折线滑面的计算方法双折线滑面计算方法是滑楔法的一个特例。滑动面如图3.2所示。滑动面在C点突然有个转折。此点一般(yībān)位于两层土的接触面或者柔软层。Spencer法是Morgenstern-Price法的特例。它假定土条侧向力的倾角为一个(yīꞬè)常数,即取关于边坡稳定分析各种方法的计算精度、适用范围等问题,一直受到普遍的关注,近代土力学经过几十年发展,学术界以对这些问题有了比较统一(tǒngyī)的看法。1993年,美国土木工程师学会在“堤坝稳定分析25年回顾”专著中,邀请Duncan作当代水平报告。报告对各种传统边牧稳定分析方法的计算精度和适用范围作了以下论述。//(3)毕肖普简化法在所有情况下都是精确的(除了遇到数值分析困难情况外),其局限性表现在仅适用于圆弧滑裂面以及有时会遇到数值分析问题。如果使用毕肖普简化法计算获得的安全系数(ānquánxìshù)反而比瑞典法小,那么可以认为毕肖普法中存在数值分析问题。在这种情况下,瑞典法的结果比毕肖普法好。基于这个原因,同时计算瑞典法和毕肖普法,比较其结果,是—个较好的选择。(4)仅使用静力平衡方法的结果对所假定的条间力方向极为敏感(mǐngǎn),条间力假定不合适将导致安全系数严重偏离正确位。与其它考虑条间作用力方向的方法一样,这个方法也存在数值分析问题。(5)满足(mǎnzú)全