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基于C语言程序的简布法边坡稳定分析*

2012-08-10蔡志远马石城蔡志坚

长沙大学学报 2012年5期

蔡志远,马石城,蔡志坚

(1.中铁五局集团置业有限公司,贵州 贵阳 550000;2.湘潭大学土木工程与力学学院,湖南 湘潭 411105;3.湖南百利工程科技有限公司,湖南 岳阳 414000)

目前边坡稳定性计算使用的方法是极限平衡法和有限元法较多.极限平衡条分法的基本要点是当坡体的抗剪参数(c和tanψ)降低K倍以后,坡体内存在一达到极限平衡状态的滑面,滑体处于临界失稳状态[1].其中,K为坡体的安全系数,处于极限平衡状态的滑面满足摩尔-库仑准则,即:

简布法又称普遍条分法,是极限平衡法的一种,是由简布(Janbu)1954年提出的一种进行土坡稳定分析的方法.与目前常用的毕肖普法相比,简布法不仅考虑了条间法向力的作用,还考虑了条间切向力的作用,假设条件更为符合实际,通常可以得到更合理的结果.本文采用简布法对土体边坡稳定进行分析,利用C语言编程来搜索土坡的最危险滑裂面并得出其稳定安全系数,只需要输入土体容重、内摩擦角、粘聚力、土坡高度、土条宽度、坡脚等参数,即可得到土坡的最小安全系数及对应的最危险滑动面位置.

1 基本假设和计算原理

1.1 基本假设

滑动面任意确定并划分土条后,简布作了如下假定:(1)滑动面上的切向力Ti等于滑动面上土所发挥的抗剪强度 τfi,即 Ti= τfili=(Nitanψi+cili)/K;

(2)土条两侧法向力E的作业点位置为已知,且一般假定作用于土条底面以上1/3高度处.

分析表明,条间力作用点的位置对土坡稳定安全系数影响不大[2].

1.2 计算原理

从图1滑动土体中取……

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