新闻中心
公司新闻

不平衡推力法的实际运用

大家都知道老外是不承认国内的不平衡推力法的,但是国内在某些方面,尤其是处理滑坡或采用折线滑动分析边坡时,规范中要求使用不平衡推力法,而且有些专家在评审的时候也要求你使用不平衡推力法。针对国情,GEO5v17版增加了不平衡推力法(已阅读原理说明,和国内不平衡推力法计算原理一致),楼主试用了GEO5v17土质边坡稳定分析软件中的不平衡推力法,这里简单对其进行介绍,具体情况大家可以去试用。


1. 提供了两种解:显式解和隐式解。根据不同规范,需采用不同的解。熟悉不平衡推力法的朋友应该都很清楚,显式解是采用安全系数增大了下滑力,而隐式解是折减了岩土体强度参数。个人认为应当采用隐式解,这样才符合安全系数的一般定义,在其他折线滑动分析方法中,也是采用安全系数折减岩土体强度参数。当然,如果规范要求必须采用显式解,那么可以采用显式解的结果,通常显式解的结果会比隐式解偏大。个人认为显式解方法的出现是因为在没有计算机的年代,显式解更适合手算。


2. 根据郑颖人等人的研究成果,增加了滑面形状不符合不平衡推力法计算条件的提示。郑颖人等人的研究表明,当折线滑面控制点处的倾角变化大于10°时,计算结果可能偏危险。如果出现这样的提示,建议用户可以采用其他方法计算比较,例如Spencer,MP等。或者调整折线滑面上控制点的位置,使其满足要求。这里需要说一点的是,在GEO5中可以直接在窗口中通过拖动控制点的方式来调整滑面,不一定必须通过编辑坐标的方式,这样使得操作非常方便。

3. 可以采用不平衡推力法自动搜索最危险滑面(圆弧、折线均可)。

不平衡推力传递法理论假定条间力合力作用方向与水平线夹角B等于土条底部倾角a。但是一般来说,滑动面两端的a是很陡的,该法在靠近坡顶的土条假定a=B在物理上是不合理的:而且当遇到有软弱夹层问题时,假定B=a会导致稳定系数偏大。但该法因为计算简洁,所以广大工程技术人员还是乐于采用,成为目前我国水利交通在核算滑坡稳定时普遍使用的方法,在进行支护设计时也常用它求出土条间的作用力。


3 极限平衡法的发展


早期的极限平衡法限于手工计算,大都采用条分法作为计算方法,即将滑体划分成若干土条,建立作用在这些土条上的静力平衡方程来求解稳定系数。但是条分法的计算过程是繁琐的,并且人工分条对计算结果的精度也是有一定影响的分条宽度大,则计算结果误差大:分条宽度小,计算结果误差小,但计算工作量加大近二十多年来,随着计算机和数值分析技术的发展,人们开始研究各种极限平衡方法的数值算法,并在此基础上研究边坡稳定分析的通用极限平衡法,试图将所有的条分法纳入到统一体系中。代表性的成果有普遍极限平衡法(GLE)和陈祖煌的通用条分法。


现有的普遍极限平衡法沿用Morgenstern Price法的条间力假设作为补充原则,然后分别求得整体力矩平衡和力平衡的安全系数图形,两者的交点即为边坡的安全系数。同时根据静力平衡和力矩平衡分别建立了条间力的递推公式和条间力作用点位置的递推公式,结合相应的边界条件,基于Rapid Solver法进行求解。该法仍需人工分条,求解速度与精度较低。


陈祖煌的通用条分法改进了Morgenstern Price法,根据微条间上的力和力矩平衡,结合相应的边界条件,推导出静力微分方程的闭合解,是目前较为完备的通用条分法。但是,该法采用基于变分原理基础上的数值计算方法,一般工程技术人员难于理解,同时计算中需要用到根值附近的导数值,编程较为复杂,实际工作中还很难达到普遍应用。

上一篇:建筑设计院管理软件桥梁病害处理 下一篇:景观水处理的方法小秘诀集锦