库尔曼法边坡安全系数求解——Culmann's method(Taylor 1948)
在某些海外工程中涉及边坡稳定性分析时,有时业主方或监察方会要求使用库尔曼法进行安全系数评价。这里简单介绍一下这个方法的出处和相关的原理,同时也介绍用GEO5如何实现分析。
首先该方法的出处为:Taylor, D.W., 1948, Fundamentals of Soil Mechanics, John Wiley,
New York.
具体原理如下:
定义安全系数为可发挥的最大抗剪强度与满足极限平衡条件下所需的强度值之比。基于Mohr-coulomb准则,安全系数如下:
其中带d下标的参数为满足极限平衡条件下所需的强度值。
与c和φ值的关联的安全系数可表达为:
最终的实际安全系数可表达为:
以下是一个小例子供大家参考:
下面说下这种方法如何在GEO5中实现:
方法一:
计算方法采用极限平衡法,验算方法采用 库尔曼法
这时我们首先选择规范,然后选定验算方法为安全系数法,设定满足安全系数要求为1,并确定,然后我们就可以手动折减单一参数,最后将安全系数算至稍微大于1的情况。这样分别对c和φ进行操作,就能得出cd和φd。
方法二:
计算方法采用有限元法,验算方法采用 库尔曼法
在GEO5岩土工程有限元模块中,选择【边坡稳定性分析】,然后建立模型,赋值参数,划分网格。
在进行计算的时候,我们在第一个工况的分析时设置强度折减参数为单一参数,这样就能单独对某一 参数折减。
以上两种方法都可以实现关于库尔曼边坡稳定性分析,用户可以根据计算方法的认可度选择其中一种进行分析。