边坡加固支挡结构分析计算方法.ppt

边坡工程作为一项重要的辅助工程，广泛应用于道路、水利、国防、矿山等领域。为了保证主体工程的正常运行，边坡的安全非常重要。如何判断边坡是否安全，或者边坡的稳定性如何？如何处理不稳定的斜坡？第8讲：边坡稳定性和加筋支护结构的分析计算方法，极限平衡法和边坡稳定性分析三种方法：刚体分析理论，计算前提：已知滑动面位置，数值模拟方法，概率方法，数值分析模型的建立，数值计算。常用方法：有限元法、有限差分法、离散元法、DDA法、MEM法，基于可靠度理论，建立边坡稳定的极限状态方程，进而分析边坡稳定的可靠度或失效概率。它需要大量参数的数理统计，并且操作起来很麻烦。8.1简单边坡的稳定性分析，1)土质边坡，圆弧滑动：条分法：Fellenius法，Bishop法，平面滑动：简单极限平衡法，粘性土质边坡，砂土边坡，关键计算量：实际抗滑力矩(滑动力矩)，极限抗滑力矩，即滑动中心力矩和滑动面上的正压力Ni的影响，与条间力无关。基本假设：稳定系数的定义：ks=极限抗滑力矩/实际抗滑力矩(等于滑动力矩)，同一土杆两侧的杆间力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。应用注意事项：在同一个斜坡上有许多潜在的滑动面。逐一计算，得出稳定系数的最小值为边坡稳定系数，对应的滑动面为最危险的滑动面或临界滑动面，对应的中心为圆的临界中心。(1)对于=0的土，临界滑动面通过坡脚，根据坡角和角度和确定圆的临界中心位置。(2)对于 0的土体，临界滑动面通常通过坡脚，圆的临界中心在坡脚线延长线上的任意点计算。要点：(1)稳定系数定义为k=si/ I，在每个土条的滑动面上相等；(2)单个土条的垂直力平衡；(3)总力矩平衡，即每个土条滑动中心力矩的代数和为零。注：在迭代试算过程中，对于起抗滑作用的土条，即i2.5为弹性桩，桩身变形系数，m法：k法：h21.0为刚性桩，h21.0为弹性桩，桩身变形系数，B，d1，B，d1为土中桩刚度的弹性分解点，(3)桩端(底端)边界条件，x，y，Q0，M0，B，(I)自由端：m=0；Q=0，(ii)铰接端：m=0；X=0，(iii)固定端：=0；X=0，(4)具体算法，刚性桩法，计算：桩体绕桩体某一点刚性转动，转动角度和转动中心位置两个未知量，根据静力平衡条件直接求解。前提：如果桩体的刚度远大于周围岩土体的刚度，则视为刚体，不包括自身的弯曲变形。内容：主要分析截面为锚固截面，包括桩侧阻力、桩身剪力和弯矩的分布模式。弹性桩法：基本定律，无量纲方法，基本定律：由弹性地基梁理论计算，微分平衡方程：k法：m法：滑动面，地基应力和位移是线性关系，可由挠度微分方程导出，无量纲方法：基于弹性桩的线弹性小变形假设，桩变形与内力，岩土阻力，桩顶荷载应是线性关系， 利用量纲分析原理，可以建立待计算量的基本表达式，该表达式包含物理意义明确的无量纲系数，结合桩端边界条件，可以确定各待计算量的具体表达式。 它适用于弹性阻力系数k随深度变化的各种情况。(5)环境影响评估的处理，KS=0，XS，S，QS，MS，A部分的原始条件：Q (Y)=Q0，M (Y)=M0，Y ，B部分的边界条件：被设置为自由端，然后：Q (Y)=0，M (Y)=0，在扩展虚S点：有：和4个未知量，可以通过以下两个条件同时求解。本讲座总结了边坡稳定性分析的基本方法、极限平衡法和复杂问题的数值模拟方法。不同稳定性因素的定义有不同的含义，所以要注意不同的用法。注