边坡稳定的极限平衡方法

边坡稳定的极限平衡分析方法极限平衡法理论背景;计算方法;计算分析的电子表格王仁，黄文彬，黄筑平，1992，塑性力学引论（修正版），北京大学出版社

ANALYTICALAPPROACHES

Themethodofinclinedslices

(a)Afourslicefailuremode,initialestimate,Fo=1.047;(b)Resultsoftheoptimizationsearch,Fm=1.013;(c)Resultoftheoptimizationsearchusing16slices,Fm=1.006.c＝98kPa，=30,γ＝0.0

q=111.4kPa，ThePrandlt’sbearingcapacitysolutionbythemethodofinclinedslices(a)Initialestimate，=0.117;(b)Criticalfailuremode，=0.007c＝30kPa，=0,γ＝0.0

q=154.25kPa，

SolutionstoaStructural

MechanicsProblem

Astaticallyadmissiblestressfield

SolutionstoaStructural

MechanicsProblem

Akinematicallycompatibledeformationfield

ConstitutiveLaw边坡稳定分析的下限解(近似)

垂直条分法

土质边坡稳定分析

满足力和力矩平衡的严格方法简化方法

圆弧滑裂面

-瑞典法,Bishop法

任意形状滑裂面

-工程师团法，

Lowe-Karafiath边坡稳定极限平衡法（垂直条分法)力平衡方程力矩平衡方程力和力矩平衡方程的解Chen&Morgenstern,1983合理性条件Spencer法基本假定力平衡力矩平衡有关参考文献Chen,ZuyuandMorgenstern,N.R.1983

Extensionstothegenerailisedmethodofslicesforstabilityanalysis.

CanadianGeotechnicalJournal,Vol.20,No.1,pp,.104-119.Morgenstern,N.R.andPrice,V.1965

Theanalysisofthestabilityofgeneralslipsurface,

Geotechnique,Vol.15,No.1，79-93.瑞典法Bishop’s简化法讨论:各种简化方法的局限性工程师网团法Lo赶we万&笛K悟ar买af屑ia门th康M师et怀ho壳d解答仅满足升静力平烦衡条件畏的简化谱法传递系美数法St万at碧e伪of第t刚he气a皮rt波:惊Li情mi查t橡eq恢ui尼li最br河iu迹m伏an叼d舌fi崭ni太te专e内le饶me紧nt帜a鼠na特ly岩si浊s挂of巡寿s域lo房诚pe砍s.Dun坡can族,J刮.M屡.Jo右ur辰na努l读of组G采eo挥te粪ch耽ni精ca避l楼En急gi最ne构er氧in漆g.安1落99坑6.Vo孙l.只1诵22剂,誉No沾.凤7,左J裙ul挠y.摊5睬77弹-5转96消.对各掩种简夺化方疯法的惭讨论传统的赠瑞典法没在平缓搏边坡高挖孔隙水暂压情况乔下进行驴有效应绝力法分先析时是暮非常不赌准确的嚼。该法的倘安全系娘数在“=0”分析潜中是炼完全害精确榜的，钢对于泪园弧娃滑裂薪面的雅总应兴力法短可得纤出基螺本正泛确的控结果湿。此弹法的成数值似分析处不存倘在问怠题。Bis录hop简化法轮在所有木情况下粮都是精盘确的(除了差遇到汁数值佩分析军困难缸情况姓外)，其局傻限性表鸣现在仅免适用于近园弧滑坛裂面以泽及有时吼会遇到开数值分佳析问题谨，如果稿使用Bi类sh肆op简化法富计算获匀得的安枝全系数延反而比出瑞典法谢小，那秋么可以闪认为Bis供hop法中存予在数值战分析问闪题。在平这种情猾况下，答瑞典法忘的结果叶比Bi监sh逃op法好叶。基饮于这何个原搭因，颠同时罚计算鸽瑞典障法和Bi芒sh榆op法，比嫌较其结纠果，也马许是一赖个好主熄意。仅使用饱静力平谁衡的方错法的结聚果对所披假定的竭条间力办方向极泻为敏感拍，条间今力假定杨不合适芒将导致住安全系拒数严重扭偏离正筛确值。与其它解考虑条约间作用董力方向令的方法叮一样，庸这个方佣法也存烛在数值葛分析问狸题。满足全概部平衡秤条件的驼方法(如Jan萌bu法，Sp椅en响ce丑r法)在任何努情况下铅都是精就确的(除非遇狠到数值遗分析问吸题)。这扮些方界法计愿算的昼成果洒相互草误差垮不超种过12%，相闹对于亏一般筝可认泰为是辨正确帅的答费案的识误差斧不会批超过6%，所妄有这恨些方杰法都拢有数默值分虫析问驼题。实例I:金河纤土堤陶稳定凡分析不同处隙理方案只获得的黑安全系坟数考察荣瑞典宽法误耍差的票一个术算例相应悼不同亡孔压祖系数顺和圆男弧中伶心角阿的安蓬全系登数NOT荷E：Bi倚sh葬op法,Swe膛den法,复(a踢)ru=0连.0引;求(b叛)ru=0.纱2;扫(c)蜂ru=0.粘4;崭(d)讨ru=0丛.6损;(a)(b)(c)(d)泰安面妹板坝例FS=l.享44,FB=1.摧10,Rel耍ati的ve棋dif尿fer裹enc福e=2桶4%。葛孝椿已，19枪99尖,怀洪新缎河某堤冠段滑坡种前的稳激定分析信与滑坡着后的验沙证,岩土工桌程学报史，21卷,1期，11霜5-役11详8小浪底黑土石坝杀例传递系制数法隐式显式仅满足修静力平读衡条件晴的简化冈法对传春递系援数法慨的讨板论1.当滑面误较陡时是土条侧胞向力倾斩角不合鼓理2.滑裂面耕转折时榜土条侧蜜向力倾蛮角发生边突变考察礼瑞典症法误窗差的语一个裂算例不同求方法锻计算奔小浪业底左丝式岸出薪口边原坡边坡稳专定分析老的电子赢表格边坡稳丧定通用匆条分法船在确定迎土压力输中的应后用Pec扭k,撑R.Fi粒ft的y柏ye加ar夏s’昆o炎f让la贤te鄙ra剖l粗ea三rt仍h茶pr盖es友su地re秘.刑De郑si屡gn化a伏nd倚P罩er缴fo百rm酷an鸦ce巴o抽f军Ea延rt脾h亿Re国ta困in求in敲g欺St雄ru弯ct泳ur台es司,我们笋现在括已经州知道迈，土雕压力程的分男布是妻和变头形特退征相贷关联百的。骑我们离高度律赞赏Ter猫zag罚hi在这一糠问题上要作出的帜杰出贡穷献。这铲一极有锋意义的烈发现是姑他在Rob蚊ert大学所成作的香宵烟盒试近验和麻贸省理工谷学院所畏作的大旅型模型茄试验中貌得到的袭。他通泊过这些访试验说员明，土撒压力的蛛合力的话作用点川可以在厅上三分蝴点和下附三分点葬之间的补任何一捆个位置瞧。AS牙CE恰G溪eo潜te唐ch狭ni谅ca吧l孝Sp旦ec芳ia饼l锅Pu窑bl午ic滔at叠io议n,No.区25版.1蔽990Te衔rz纺ag累hi死,者K.腊a恳nd煮P彩ec请k,霞R理.箩B.丸1忽96敏7.Soi侮lm树ech春ani涌cs俘in甘eng专ine预eri仇ng龄pra鉴cti厕ce.零Jo晌hn演Wil絮ey避and哲So程ns.祝Ne养wY装ork.Act寒ive凭Ea巡寿rth船Pr善ess棋ure骑wi步th慢dif争fer秋ent计ty戒pe拘of羊sup萌por丙tH(m)Ca太沙古基－杂派克塞建议Ka=0.鼠65Nm土1土质跳边坡毫稳定锹分析职法垂直务条分叔法计算离机程波序STA睛BTh饥e倘la劲nd半sl秧id庸e菠of嘉t解he纵M滔an膏wa掘n破Hy舍dr牧op畅ow唇er营P节ro海je策ctJan筑uar糊y8再,1贯989Bef结ore辱fa沸ilu俊reAft飘er梯fa透ilu唱re平面或茶圆弧滑度动的实驳例天荒坪漫湾Sol忍uti辩ons舞to牙a需Str舍uct资ura颂l壁Mec判han捉ics她Pr静obl填emAs瞒tat词ica凝lly惰ad泛mis呢sib杯le泥str网ess拌fi电eldSol编uti当ons逐to抵a霞Str静uct绿ura值l标Mec扶han近ics帮Pr菜obl估emA巧ki沃ne忽ma涛ti问ca寄ll决y婚co没mp传at摸ib拾le摄d北ef树or吗ma吩ti韵on满f蜂ie耀ldCon寇sti雨tut些ive渗La弱w塑性力打学上限丸定理刚塑浇性假朵定弹性召变形轨相对矛塑性沙变形座可以芹忽略更，可烫将塑境性变糖形视抖为边创坡的谢全部蚊变形。基本佛假定寺（二炊）摩尔－骡库仑相递关联流庸动法则基本夺假定碧（二渴）边坡猜稳定尤分析愚的上肝限解斜条近分法极限平境衡斜分由条法Sar筐ma’趁sM遮eth悉od永(19懂79)AN庸AL剂YT禾IC越AL牵AP碗PR幼OA败CH起ESThe占me套tho汇do纸fi凭ncl逃ine造ds手lic惰es(a)僚A蕉fou控rs舒lic梁ef强ail洒ure砍mo橡de,虏in啦iti端al购est聚ima该te,Fo=1.基047瞧;(哨b)镰Res扬ult虽so太ft利he疼opt膝imi赴zat尘ion赵se腾arc仓h,Fm=1元.0昨13输;嘴(c企)绳Re井su宪lt李o它f塞th掉e倚op炸ti鹿mi艘za仍ti征on览s半ea邮rc稳h或us零in捆g展16扩s锐li栏ce狂s,Fm=势1.绳00吃6.c＝98kPa，=3时0,腹γ＝0.0q袖=费11粪1.梅4kP俭a，The锤Pr钻and佛lt’咬sb枪ear隐ing坚ca绣pac优ity除so杰lut属ionby拐the担me委tho上do详f武inc必lin叙ed他sli塘ces(a起)浩In要it咽ia拼l佣es拦ti使ma键te，=0租.1吓17盒;(b)姓Cr某iti灭cal才fa递ilu牢re便mod很e，=0谨.0掩07c＝30kP蕉a，=0亡,γ＝0.侮0q商=欲15竟4.焦25kP渗a，Th谅e傍la拴nd喂sl瓦id遍e哗of疾t走he丈M偶an袍wa探n货Hy虑dr烦op坐ow昌er叙P道ro迁je鉴ctJan旷uar犯y8疼,1土989Bef惠ore酱fa货ilu坛reAf秀te姥r情f糊ai睡lu饼re平面水或圆盈弧滑乳动的甚实例天荒坪漫湾这坡淋稳定巧分析始的安差全系崖数可徒以从唱下限犁和上贷限两扩个方倡向逼电近:Flow迷er<Frea眯l<Fup巾pe障rSum露mar疼y传统阵的垂玩直条南分方滤法,渗诸皮如聚Mo肺rg劲en脖st抢er珍n万an箱d佩Pr证ic割e奇法(惕19挪65