理论教育 强度折减法计算原理及应用

强度折减法计算原理及应用

时间:2023-10-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:外载荷所产生的实际剪应力应与抵御外载荷所发挥的最低抗剪强度即按照实际强度指标折减后确定的,与实际中得以发挥的抗剪强度相等。这种抗剪强度折减系数定义为边坡的整体稳定安全系数。在基于强度折减概念的弹塑性有限元数值分析中,对于域内某一点,按照Bishop安全系数的一般定义。假如此时土体没有发生剪切破坏,土体中实际剪应力与实际中得以发挥的抗剪强度相同,即:由此可知实际中得以发挥的抗剪强度相当于折减后抗剪强度的指标。

强度折减法计算原理及应用

抗剪强度折减系数(SSRFahear strength reduction factor)定义为:在外载荷保持不变的情况下,边坡内土体所发挥的最大抗剪强度与外载荷在边坡内所产生的实际剪应力之比。外载荷所产生的实际剪应力应与抵御外载荷所发挥的最低抗剪强度即按照实际强度指标折减后确定的,与实际中得以发挥的抗剪强度相等。当假定边坡内所有土体抗剪强度的发挥程度相同时。这种抗剪强度折减系数定义为边坡的整体稳定安全系数。由此所确定的安全系数可以认为是强度储备安全系数,而在地基极限承载力与传统边坡稳定性分析中所采用的常规安全系数一般是指载荷增大系数或加载系数。强度折减概念能够将强度储备安全系数与边坡的整体稳定安全系数统一起来。而且在有限元数值分析中无需事先确定破坏面形状与位置。因此在实际中逐渐得到广泛应用。

在基于强度折减概念的弹塑性有限元数值分析中,对于域内某一点,按照Bishop安全系数的一般定义。同时考虑到该点的抗剪强度,可用摩尔—库伦破坏准则表示为:

τf=C+σtanφ (20-1)

式中,τf为土体的抗剪切强度;C为土体的内聚力;σ为上体的正应力;φ为内摩擦角。

该点土体在这个预定剪切面上的安全系数为(www.daowen.com)

式中,F为安全系数;τ为土体剪切应力

假如此时土体没有发生剪切破坏,土体中实际剪应力与实际中得以发挥的抗剪强度相同,即:

由此可知实际中得以发挥的抗剪强度相当于折减后抗剪强度的指标。折减后的抗剪强度指标分别为:

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