关于[加筋土设计模块]若干疑问的请教。
1、【提问1】加筋土挡墙在计算外部稳定性或者整体稳定性时,如果滑裂面穿过筋带,那么在划分土条计算边坡稳定安全系数时,是否考虑了滑体内、外筋带对土条受力的影响,或者说筋带对边坡安全系数的贡献?
【回答1】如果加筋材料穿过了滑裂面那么筋材中产生的抗力要计入到计算条块的受力方程中,对安全系数有较大贡献。(这是之前咨询技术人员的回复)
【提问2】 这个抗力的大小是怎样的? 比如我认为应该是(滑体里筋带的抗拔力,滑体外筋带的抗拔力,筋带的抗拉强度)三者中最小者。 然后在圆弧法计算时,这个力对滑动面圆心取距,对土条的稳定力矩做贡献? 另外如果是三者的最小值,那么滑体里、外筋带的抗拔力计算是否为:
W为竖向间距, μ为进图摩擦系数,Φ为加筋填土的内摩擦角
其中L为滑面前、后的筋带长度?
2.对于有马道的多级加筋土墙且面墙为宽度为0.8m石笼时【图1】,面层材料只能设置为抗剪强度固定的材料【图2】,若设计时计划将石笼视为有固定c,φ,γ值的一种岩土材料,那么其抗剪强度将不是固定值,此时针对此种有马道的多级加筋土(石笼面墙)的挡土结构,如何设计?还是说GEO5目前还不能模拟此种挡墙形式?
图1
图2
3.土质边坡稳定性分析中,自动搜索滑面是如何进行的?具体为:
设计手册中说道:圆弧滑面的自动搜索是搜索最危险滑动面的过程(最小安全系数 SF)。
【1】在给定初始滑面和滑面限制范围之后,软件是如何进行下一滑面的搜索?
【2】软件是如何确定最小安全系数滑面的:如采用Bishop圆弧滑面计算边坡稳定性,计算得到的圆弧画面的确定方法是怎么样的?是软件默认搜索固定次数还是有内置的收敛法则?
4.【内部稳定性——筋材抗拉抗拔验算,假定破裂面的选取】:
铁路或公路规范中假定的破裂面,是在墙面垂直、筋带等长的前提下假定的,如图3。当加筋土挡墙形式为有马道的多级加筋土墙时,例如图4所示,软件自动设置的滑裂面如图5所示。那么GEO5在处理飞竖直墙面、非等长筋带的加筋土形式时,是如何选取假定破裂面的?
图3
图4
图5
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1 个回答
库仑孙工
赞同来自: 库仑吴汶垣 、Eileen
第一关于筋材作用力对安全系数的贡献
当滑裂面穿过筋材时,筋材中产生的抗力要计算到条块受力方程中,进而影响安全系数。土条受到筋材的作用力为Fi(此处的Fi应为滑裂面内、外筋材抗拔力和筋材强度三者中的小值)。当采用不同的稳定性分析方法其筋材对土条的作用力对安全系数的贡献是不同的。如采用bishop方法其是满足力矩平衡,则筋材对土条的作用力则是贡献抗滑力矩,即沿滑裂面的正切力对圆心取矩。若采用更严格的计算方法如Janbu法则是要求满足受力平衡和力矩平衡,此时筋材对土条的作用力在水平方向和竖直方向的分力对受力平衡方程有影响,筋材对土条作用力沿滑裂面的正切力对力矩平衡方程有影响。因此不同的分析方法,筋材对土条的作用力对安全系数的贡献是不同的。
第二关于面层强度设置
统一个台阶坡面的面层只能为同一种厚度,否则施工上很麻烦。不同台阶坡面GEO5中可以设置不同的面层厚度,如下图。虽然面层的强度是统一的,但是如果你想用不同的强度,可以通过调节面层厚度实现,只要保证厚度乘以相应的抗剪强度得到的最终强度是你的期望值即可。
第三关于滑裂面自动搜索
GEO5中的自动圆弧滑面搜索法采用的是启发式搜索。该种搜索方式,主要是通过定义初始滑裂面,在初始滑裂面的条件下,进行搜索的。根据输入的三个结点确定圆弧滑动面 - 两个结点位于地表,另一个结点位于岩土体中。在地表的两个结点各有一个自由度而内部的一个结点有两个自由度。所以滑面由四个独立的参数定义。为了搜索出能够得到最危险滑面的一组参数值,需要进行灵敏度分析。此过程会得到一个包含参数改变量的矩阵,从而提高了自动搜索过程的速度和可靠性。安全系数最小的滑动面即被当作临界滑面。具体请参考圆弧滑面搜索。
第四关于潜在滑裂面
GEO5帮助中有降到关于滑裂面是如何建设的。这里是帮助中说明:https://wen.kulunsoft.com/dochelp/1230