应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2014年
1期
162-168
,共7页
张向东%张哲诚%张玉%赵智礼
張嚮東%張哲誠%張玉%趙智禮
장향동%장철성%장옥%조지례
瑞典圆弧法%积分%广义数学模型%异形边坡%成层土边坡
瑞典圓弧法%積分%廣義數學模型%異形邊坡%成層土邊坡
서전원호법%적분%엄의수학모형%이형변파%성층토변파
为提高边坡稳定系数的精度、降低其计算复杂度并扩大其应用范围,基于应用较为广泛的极限平衡理论——瑞典圆弧法,转化传统数学模型的连加为积分,得到了积分数学模型;通过对同一边坡在强度折减模型、传统数学模型、积分数学模型这三种不同模型下的稳定系数进行对比,证明了积分公式相对传统公式在精度和计算复杂度上的优越性;并推导出了边坡稳定系数计算的广义数学模型,进而给出了成层土复杂边坡的简化计算方法.结果表明:积分数学模型不用考虑土条划分和预估滑动面形式,其计算值相对强度折减模型仅低4.8%,相对传统数学模型高9.17%;计算时间相对传统数学模型低40%,相对强度折减法仅高20%;广义数学模型在三个假定的前提下,解决了“异形坡面”边坡的稳定系数计算;成层土边坡的简化方法,一定程度上进一步解决了非连续成层土体边坡的稳定系数计算问题.与传统数学模型相比,积分数学模型提高了计算精度并减少了工作量,弥补了传统数学模型因土条宽度选择不当和提出的各种假设所带来的不足,验证了广义数学模型和成层土边坡的简化计算方法对于求解复杂边坡的稳定系数的可行性.
為提高邊坡穩定繫數的精度、降低其計算複雜度併擴大其應用範圍,基于應用較為廣汎的極限平衡理論——瑞典圓弧法,轉化傳統數學模型的連加為積分,得到瞭積分數學模型;通過對同一邊坡在彊度摺減模型、傳統數學模型、積分數學模型這三種不同模型下的穩定繫數進行對比,證明瞭積分公式相對傳統公式在精度和計算複雜度上的優越性;併推導齣瞭邊坡穩定繫數計算的廣義數學模型,進而給齣瞭成層土複雜邊坡的簡化計算方法.結果錶明:積分數學模型不用攷慮土條劃分和預估滑動麵形式,其計算值相對彊度摺減模型僅低4.8%,相對傳統數學模型高9.17%;計算時間相對傳統數學模型低40%,相對彊度摺減法僅高20%;廣義數學模型在三箇假定的前提下,解決瞭“異形坡麵”邊坡的穩定繫數計算;成層土邊坡的簡化方法,一定程度上進一步解決瞭非連續成層土體邊坡的穩定繫數計算問題.與傳統數學模型相比,積分數學模型提高瞭計算精度併減少瞭工作量,瀰補瞭傳統數學模型因土條寬度選擇不噹和提齣的各種假設所帶來的不足,驗證瞭廣義數學模型和成層土邊坡的簡化計算方法對于求解複雜邊坡的穩定繫數的可行性.
위제고변파은정계수적정도、강저기계산복잡도병확대기응용범위,기우응용교위엄범적겁한평형이론——서전원호법,전화전통수학모형적련가위적분,득도료적분수학모형;통과대동일변파재강도절감모형、전통수학모형、적분수학모형저삼충불동모형하적은정계수진행대비,증명료적분공식상대전통공식재정도화계산복잡도상적우월성;병추도출료변파은정계수계산적엄의수학모형,진이급출료성층토복잡변파적간화계산방법.결과표명:적분수학모형불용고필토조화분화예고활동면형식,기계산치상대강도절감모형부저4.8%,상대전통수학모형고9.17%;계산시간상대전통수학모형저40%,상대강도절감법부고20%;엄의수학모형재삼개가정적전제하,해결료“이형파면”변파적은정계수계산;성층토변파적간화방법,일정정도상진일보해결료비련속성층토체변파적은정계수계산문제.여전통수학모형상비,적분수학모형제고료계산정도병감소료공작량,미보료전통수학모형인토조관도선택불당화제출적각충가설소대래적불족,험증료엄의수학모형화성층토변파적간화계산방법대우구해복잡변파적은정계수적가행성.