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邊坡穩定性分析中局部與整體安全系數關系探討

劉營營; 楊銘元 廣州市珠江堤防管理中心; 廣東廣州510640; 中交第四航務工程勘察設計院有限公司; 廣東廣州510230
  • 面積加權法
  • 簡單代數平均法
  • 安全系數定義
  • 區域劃分

摘要:面積加權法和簡單代數平均法是當前表征局部安全系數和整體安全系數關系的方法,然而這兩種方法物理意義不明,且計算結果誤差較大。基于此,從安全系數的定義出發,分別就極限平衡法、有限元分析法和矢量和法,通過公式推導建立了邊坡局部安全系數與整體安全系數間的關系。將簡單代數平均、面積加權以及建議方法3種由局部安全系數求整體安全系數方法的計算結果對比,驗證了建議方法的合理性。此外,分析了區域劃分及應力狀態對計算結果的影響,得出以下主要結論:①建議方法求得的整體安全系數較面積加權法及簡單代數平均法所得結果更接近參考值,且具有明確的物理意義;②區域劃分數量為30時,基于剛體極限平衡法所求的三種由局部求整體的結果差異相對較小,基于有限元分析法和矢量和法對應的結果差異較大;③推薦方法獲得的整體安全系數受區域劃分影響較小,計算結果穩定,而面積加權和簡單代數平均法計算結果受區域劃分影響較大,僅在極限平衡法情況下適用。

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廣東水利水電

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