用有限元强度折减法求滑(边)坡支挡结构内力

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1、万方数据第23卷第20期岩石力学与工程学报23(20)：3552～35582004年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct．，2004用有限元强度折减法求滑(边)坡支挡结构的内力郑颖人赵尚毅(后勤工程学院土木工程系重庆400041)摘要滑(边)坡体的破坏属子破坏力学范畴，当滑面上每点都达到极限应力和极限应变状态时，材料进入破坏，此时岩土体抗剪强度得到充分发挥，这就是破坏力学中的破坏准则。通常当有支挡结构与岩土介质共同作用时，滑面上土体一般不处于极限平衡状态，而可能处于弹性平衡或者局部塑性极限平衡状态。

2、这种受力状态不是设计情况下的受力状态。多年来，岩土工程设计一直采用极限状态设计方法，即传统方法中计算得到的支挡结构上的岩土侧压力是在坡体整体破坏且岩土体强度充分发挥时的岩土侧压力，也就是土体处于极限平衡状态且支挡结构有充分位移时作用在支挡结构上的岩土压力，按此设计既能保证坡体安全，又能最大限度地节省经费。因此，采用有限元强度折减法来考虑岩土介质与支挡结构的共同作用时也应遵循这一原则，即要求作用在支挡结构上的岩土侧压力与传统方法汁算得到的岩土侧压力大体相当，在此条件下根据岩土介质与支挡结构的共同作用来确定支挡结构的内力。按照此原则，采用有限元强度折减法，不但得到

3、了滑坡推力的大小和分布，而且通过有限元桩．土共同作用模型计算得到了抗滑桩的弯矩和剪力，并与传统方法进行了比较。算例表明采用有限元强度折减法来计算抗滑桩的内力是可行的，该方法增大了支挡结构设计的可靠性和经济性。关键词岩土工程，滑(边)坡的破坏力学，有限元强度折减法，桩．土共同作用分类号o319．56文献标识码A文章编号1000．6915(2004)20．3552．07CALCULATIoNOFINNERFoRCEOFSUPPORTSTRUCTUREFoRLANDSLIDE／SLoPEBYUSINGSTRENGTHREDUCTIONFEMZhengYingren，

4、ZhaoShangyi(DepartmentofCivilEngineering，LogisticalEngineeringUniversity，Chongqing400041China)AbstractThefailureoflandslide／slopebelongstothecategoryoffailuremechanics．Whenthestressandstrainoffailuresurthcesreachthelimitedstateandtheshearstrengthsarefullyutilized，theslopefailureOccu

5、rsatthesametime，whichiSthefailurecriterionofslopefailuremechanics．Usually，thesoildoesnotreachthelimitedstatecompletelywhenthereiSinteractionbetweensoiIandsupportstructure，instead，somesoil．SintheelasticstateandsomesoiliSinplasticlimitedstate．ThisstressstateiSnotthedesignstate．Thedesi

6、gnmethodoflimitedstateisadoptedingeotechnicalengineeringformanyyears，whichutilizesthesoilshearstrengthfullyandassumethesoiltoreachtheplasticlimitedstatecompletely，SOthatasafeandeconomicstructureiSmade．ThisprincipleshouldbefollowedwhentheintemalforcesofsupportstructureiScalculatedbyF

7、EM，andthe1ateralearthpressurecomputedbyFEMshouldbeequaltotheearthpressurebytraditionallimitedequilibriummethod．Underthiscondition，theinteractionbetweenthesoiIandsupportstructureiSconsidered．Accordingtothisprinciple。theshearstrengthreductionFEMisadoptedtoanalyzetheinteractionbetweens

8、oilandsupportpilewi