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应用有限元和离散元法分析边坡稳定性的对比 第38卷第l1期 ? 58?2012年4月 山西建筑 SHANXIARCHnCTURE Vo1.38No.11 Apr.2012 文章编号:1009-6825(2012)11-0058—03 应用有限元和离散元法分析边坡稳定性的对比 陈有亮任旭凯刘明亮 (上海理工大学土木工程系,上海200093) 摘要:利用有限元和离散元两种方法对同一连续性岩质边坡的稳定性进行分析,从计算原理,计算有若干节理的岩质边坡两方 面对有限元与离散元计算结果进行了比较,得出相关结论,从而更好地指导边坡稳定性计算. 关键词:有限元,离散元,边坡稳定,安全系数 中图分类号:U413.62文献标识码:A 1概述 边坡是指由于天然地质或工程地质的作用形成的具有一定 倾斜度的地质体,按成因共分为两种:自然边坡和人工边坡…. 例如,意大利1963年发生的瓦依昂水库库岸滑坡,造成了严重的 损失,水库也因此失效.2..由此可见,对边坡失稳进行有效的计 算刻不容缓. 目前,边坡稳定分析的方法较多,主要有定性分析法,定量 分析法,非确定分析法.本文将利用有限元和离散元对同一边 坡的稳定性进行计算分析,并基于计算结果对两种计算方法进 行对比. 2有限元法在边坡算例中的应用 2.1有限元强度折减法公式 c,,=(1)』- =arctan(tanq~/F)(2) 其中,C,均为岩土体参数;F为折减系数;,均为计算新 参数. 2.2边坡算例’ 选取国内某矿,边坡尺寸如图1所示.该边坡围岩材料属性 见表1. 量 蠹一 图1边坡模型尺寸(单位-.m) 裹1边坡围岩参数表 弹性模量泊松比容重内聚力摩擦角I类型 GPakN/m3MPa/(.) 围岩2(弹1生)300.25250o0.942 由于边坡为线性工程,假设沿边坡方向为无限延伸,因此计 算模型取二维平面为断面就可满足要求.计算模型见图2. 快速接头工艺增加了连接销,钢销板荷压力弹簧等,每个接头费 用增加l0元左右,批量生产成本可以更低.焊接接桩损坏热镀 锌层,接头防腐性能降低.机械快速接头镀锌层较厚,能在各种 地质环境中长期使用.快速接头对中性好,受力更合理,施工便 捷,质量稳定.节约人工,材料和机械等综合费用,经济效益显 着.本工法的成功应用,为预应力混凝土管桩机械快速接头技术 的推广提供较成功实例,具有很高的推广应用价值. 福建省住房和城乡建设厅在《关于加强预应力混凝土管桩机 械快速接头技术推广应用的通知》(2010~2号)中,针对福建省近 年来预应力混凝土抗拔管桩施工中存在接头焊接质量问题,明确 要求凡是采用预应力混凝土抗拔管桩的,其接头均应采用管桩机 械快速接头技术.在福州大学第四学科群工程项目施工管理过 程中,由于采用了预应力混凝土机械快速接头技术,不但使桩基 工程施工速度加快,而且桩基施工质量更加稳定可靠,取得了较 好的技术效益,经济效益和社会效益. 参考文献: [1】GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[s]. [2]GB50300-2001,建筑工程施工质量验收统一标准[s]. [3]JGJ94-94-2008,建筑桩基技术规范[s]. [4]JGJ106-2003,建筑基桩检测技术规范[s]. [5]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[s]. [6]DFJ13-58-2004,先张法预应力混凝土管桩基础技术规程 [s]. [7]DBJ13-58-2004,预应力混凝土管桩机械快速连接接头施工 及验收规程[S]. [8]闽2007Gl19,先张法预应力高强混凝土管桩[s]. [9]福建省建筑结构抗震设计暂行规定[s]. [10]DBJ13-86-21X)7,先张法预应力混凝土管桩基础技术规程[s]. Applicationoffastmechanicaljointconnec~techniqueinprestressedconcreteprecastingpne CHENJia-cai (FujianJiulongConstructionGroupCo.,,Xiamen361008,China) Abstract:Integratingwithcharacteristicsoffastmechanicaljoint,thethesisintroducestheconnectionmethodoffastmechanicaljoint,construc— tiontechnologyoffastpipepile,andprocessingtechniqueoffastjointacCeSSoriesandSOon,anddescribesitsqualitycontrollingpoints.Prac- deeprovesthatthecon