土力学1-第7章土坡稳定分析.ppt

第七章 土 坡 稳 定 分 析 7.1 概述 7.2 无粘性土坡的稳定分析 7.3 粘性土坡的稳定分析 7.4 总应力法与有效应力法 7.5 工程实际中的边坡稳定问题 7.1 概述 7.1 概述 7.1 概述 7.1 概述 7.1 概述 7.1 概述 2.1 概述 7.1 概述 2.1 概述 7.1 概述 7.2 无粘性土坡的稳定分析 1）微单元A自重: W=??V 当?=?时，Fs=1.0，天然休止角 (1) 自重： 意味着原来稳定的坡，有沿坡渗流时可能破坏 (1) 与坡面成一定角度 7.3 粘性土坡的稳定分析 由于存在粘聚力C，与无粘性土坡不同； 其危险滑裂面位置在土坡深处； 对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧（圆柱面）近似。 1 整体圆弧滑动法（瑞典Petterson） 2 瑞典条分法（瑞典Fellenius） 3 毕肖普法（ Bishop） 4 Janbu法 5 Spencer方法 6 Morgenstern-Price方法 7 陈祖煜的通用条分法 8 不平衡推力传递法 9 Sarma方法 平衡条件（各力对圆心O的力矩平衡） 讨论： 2 条分法的基本原理及分析 安全系数定义 1 整体圆弧滑动法 2 瑞典条分法 3 毕肖普法 4 Janbu法 5 Spencer方法 6 Morgenstern-Price方法 7 陈祖煜的通用条分法 8 不平衡推力传递法 9 Sarma方法 3 瑞典条分法（简单条分法） 径向力平衡： 瑞典条分法的讨论 瑞典条分法的讨论 4 毕肖甫（Bishop）法 毕肖甫法的讨论 5 简布（Janbu）法 简布法的讨论 几种方法总结 7.4 总应力法与有效应力法 有效应力法：使用有效应力强度指标 c?、 ?? 总应力法：使用总应力强度指标 cu 、 ?u或 ccu、?cu 总应力法： 7.5 工程实际中的边坡稳定问题 1· 初级方法： 枚举法 2·解析法：单形法、负梯度法、DFP法 3· 随机有哪些信誉好的足球投注网站法 4·优化方法：模拟退火法、神经网络法、遗传算法····· 7.1 概述 7.2 无粘性土坡的稳定分析 7.3 粘性土坡的稳定分析 7.4 总应力法与有效应力法 7.5 工程实际中的边坡稳定问题 1 整体圆弧滑动法（瑞典Petterson） 2 瑞典条分法（瑞典Fellenius） 3 毕肖普法（ Bishop） 4 Janbu法 5 Spencer方法 6 Morgenstern-Price方法 7 陈祖煜的通用条分法 8 不平衡推力传递法 9 Sarma方法 条分法的基本原理 几种方法总结 7.3 粘性土坡的稳定分析 A O R C ?i b B -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 (2) 假设圆弧滑裂面，与实际滑裂面有差别 忽略条间力，使得计算安全系数 Fs 偏小 假设圆弧滑裂面，使 Fs 偏大 最终结果是 Fs 偏小， ? 越大 Fs 越偏小 一般情况下，Fs偏小 10% 左右 工程应用中偏于安全 7.3 粘性土坡的稳定分析 7.3 粘性土坡的稳定分析 忽略条间切向力：n-1 2n-1 Pi Hi Ti Ni ?i hi+1 Wi Pi+1 Hi+1 hi 假定滑动面上作用点位置：n 未知数: 4n-1 方程数: 4n 假定： 圆弧滑裂面；条间力切向力=0 7.3 粘性土坡的稳定分析 Pi hi+1 Ti Ni ?i Wi Pi+1 hi A O R C ?i b B -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 ∑Fz=0 极限平衡条件 方程组求解，得到： 7.3 粘性土坡的稳定分析 hi+1 Pi Ti Ni ?i Wi Pi+1 hi A O R C ?i b B -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 整体力矩平衡： Ni 过圆心； Pi 互相抵消 licos?i = bi 隐式 表达 A O R C ?i b B -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 圆心 O，半径 R 设 Fs=1.0 计算 mqi 变化圆心 O 和半径 R Fs 最小 END 计算 No 计 算 步 骤 7.3 粘性土坡的稳定分析 Pi Ti Ni ?i hi+1 Wi Pi+1 hi A O R C ?i b B -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 (2) 大多数情况下是精确的 未知数: 4n-1 方程数: 4n (1) 假设圆弧滑裂面 7.3 粘性土坡的稳定分析 条块间力的作用点位置：n-1 2n-1 Pi Hi Ti Ni ?i hi+1 Wi Pi+1 Hi+1 hi 假定滑动面上作用点位置：n 未知数: 4n-1 方程数: 4n a b hi 推力线 假定： 假定各土条间推力作用点连线为光滑连续曲线 ? “推力作用线” 即假定