基于Bishop条分法的边坡可靠度应用研究

基于Bishop条分法,研究隐式功能函数边坡工程稳定可靠度计算方法。将传统的响应面分析方法与Bishopt条分法相结合,形成一种新的边坡稳定可靠性响应面分析方法。采用此方法分析某一边坡工程的稳定可靠性,并把分析结果与蒙特卡洛模拟法计算结果进行对照。研究结果表明:该方法计算效率较高,原理简单,精度满足要求。

基于Bishop条分法的多点多向地震动作用下边坡稳定性分析

以人工合成的多点、多向地震加速度时程作为地震动输入,基于Bishop条分法推导了地震边坡稳定安全系数的表达公式。在此基础上,针对某一具体算例,分析了不同地震峰值加速度下的不同坡高边坡稳定安全系数的变化规律,并与单点、单向地震动输入的结果进行了对比。结果表明,对于本文给出的算例,在坡高与地震峰值加速度都相同的条件下,多点、多向地震作用下的边坡安全系数要大于单点、单向作用下的安全系数;当坡高小于30 m、地震峰值加速度小于0.1 g时,多点、多向地震动作用下的边坡安全系数与单点、单向相差不大;当坡高大于30 m、地震峰值加速度大于0.1 g时,多点、多向地震动作用下的边坡安全系数相对单点、单向要小36%以上,此时边坡稳定性评价必须考虑地震动的多点、多向特性。

加筋土边坡安全评价的简化水平条分法

对于加筋土填方边坡圆弧滑动安全系数的计算,传统垂直条分法难以合理考虑水平向加筋力和地震力,造成计算结果偏保守;而基于Morgenstern-Price假设的水平条分法在验算加筋土边坡稳定性时,虽严格满足极限平衡条件,但需进行双重迭代,使计算过程过于复杂,不适合工程应用。本文参考Janbu假设来定义条间切向力Xi,简化了法向条间力Ei的计算,重新推导出只需单个迭代的加筋土边坡水平条分法安全系数计算公式,使计算过程更简洁。采用Bishop垂直条分法和简化水平条分法分别计算了某工程的两个实例,并进行了比较和分析,证明本文提出的方法合理易行。

滑坡与斜坡稳定性一般条分法分析中渗流作用的简化计算

当滑体或潜在滑体内有倾斜的相对弱面或端部条块外侧面倾斜且有水压力作用时,采用一般条分法进行稳定性分析应比采用垂直条分法更为恰当。本文研究了对一般条分法也适用的渗流作用简化计算方法,首先给出土条渗透力的合理计算式,再根据水的面力与体力的关系给出土条周边孔隙水压力计算方法。同已有的计算方法相比,本文方法的合理性显著提高。

用简化的水平条分法分析加筋土挡墙的稳定性

针对筋材为可延展性材料的情况,采用简化水平条分法,推导出所需筋材拉力总和的计算公式和临界破坏角的方程式。计算公式考虑了水平和竖直地震力加速度系数、挡墙后填土的黏聚力和内摩擦角、地下水等因素,并且分析了这些因素对临界破裂角、所需筋材拉力总和或者所需筋材拉力总和系数的影响。结果表明,临界破裂角随着挡墙后填土黏聚力的增加或者内摩擦角的增大而增大,随着水平地震力加速度系数的增大而减小;竖向地震力加速度系数对临界破裂角和所需筋材拉力总和的影响与Ling&Leshchinsky的研究结果一致;所需筋材拉力总和系数随地下水位的升高或者孔隙水压力比的增大而增大,随内摩擦角的增大而减小。

瑞典条分法与简化毕肖普法在海堤抗滑稳定分析中的比较

海堤作为围海工程的主体,准确计算和控制海堤的整体抗滑稳定性是整个围海工程顺利完成的关键。针对目前常采用的瑞典条分法与简化毕肖普法整体抗滑稳定计算方法,考虑孔隙水压力的影响,从基本公式、基本假定、公式推导、公式简化等方面对瑞典条分法和简化毕肖普法进行了对比并得到了两种方法的之间的相互关系。结合福建省沿海软基筑堤典型工程,分别用这两种计算方法得出稳定系数,进一步论证了两种方法之间的相互关系。

基于Bishop条分法的边坡稳定分析及支护方案

结合柳州市柳东新区物流港片区在建道路的边坡支护工程实例,分析由于道路工程的路堑设计施工造成的高差约35 m高边坡,基于极限平衡理论的Bishop条分法理论分析,使用理正岩土设计软件对边坡进行滑动面选择,并进行稳定性分析及剩余下滑力计算,探讨锚索桩-墙复合垂直抗滑结构的设计思路;通过承载力极限条件对桩的截面尺寸和配筋进行复合;同时介绍垂直支护结构以上边坡坡面处理、防护、排水方案;为今后在道路工程造成的高边坡类支护、治理工程提供参考。

土坡稳定分析简化Bishop法的数值解

建立了适于边坡稳定分析简单的平面直角坐标系,得到了该坐标系下的边坡稳定分析瑞典圆弧法的积分表达式,与张天宝法进行了验证和对比;提出了基于边坡稳定分析简化Bishop法原理的积分法,推导了其安全系数Fs积分表达式,编制了数值积分计算和图形处理程序,并进行了工程应用,实践证明该方法的正确性。

Bishop法的简化计算假设对边坡安全系数的影响

应用条分法计算边坡安全系数时,为方便运算,会对某些计算条件做出简化。本文以简化Bishop法作为安全系数求解方法,通过设计的比较方案,讨论了条块重心简化、地震力施加方式简化对安全系数的影响,还分析了竖向地震力施加方向的问题。研究结果表明:①条块重心简化对安全系数的影响极小,可以忽略;②地震力施加方式简化时,误差总体上随着边坡坡率变小、滑弧圆心角变大而逐渐减小,随着坡高变高、地震设计烈度变大而增大,粘聚力和内摩擦角的变化对误差基本不产生影响;③竖向地震力方向的选取主要与地震设计烈度相关,在同一地震烈度下,坡高改变了施加方向改变时的参数临界值。

利用差分法计算基于Bishop分析模式的边坡稳定可靠度

基于Bishop条分法分析的基本思想,建立了边坡可靠度分析计算模型,并采用差分方法计算功能函数的偏导数,以模拟实际工程中常见的功能函数不能明确的可靠度计算问题。对于功能函数无论是线性或非线性,显式或隐式,该方法都简单且适用。数值结果表明本方法具有较好的效率和精度。

边坡稳定计算斜条分法机理分析

利用较严格的通用条分法的分析思路,将边坡条块划分一般化,即采用斜条分法。重新建立了斜条分法的各种平衡方程式,并在此基础上假定斜条块间切向力与法向力满足Mohr-Coulomb准则的函数关系。算例分析表明该方法所求的安全系数与通用条分方法的结果相近,得到的简化计算是可行的。

膨胀土径向条分法边坡稳定性研究

以Bishop条分假设为出发点,基于Mohr-Coulomb塑性本构关系,建立直角坐标下膨胀土边坡稳定性计算模型。基于滑面为圆弧的假设,计算所有潜在滑面相应的安全系数,以此获得了最小安全系数,进而确定了最危险滑面半径及圆心位置。然后,依据Bishop法所得的最危险滑面半径和圆心坐标,推导极坐标下最危险滑面方程。结合能量守恒思想,引入径向条分法对圆弧面进行划分,基于虚位移原理分析了坡体重力势能以及滑面摩擦力、黏聚力、膨胀力产生的耗散功,据此确定径向条分能量法下膨胀土边坡安全系数。最后,通过算例与传统Bishop条分法进行对比,发现两者所预测的边坡稳定性系数随膨胀力的变化趋势一致,并通过有限元方法进行了对比验证;径向条分能量法有望为膨胀土边坡稳定性分析提供数据积累和方法依据。

利用有理多项式技术计算基于Bishop分析模式的边坡稳定可靠度

文章基于Bishop条分法分析的基本思想,建立了边坡可靠度分析计算模型,并采用有理多项式技术计算功能函数的偏导数,以模拟实际工程中常见的功能函数不能明确的可靠度计算问题。对于功能函数无论是线性或非线性,显式或隐式,该方法都简单且适用。数值结果表明该方法具有较好的效率和精度。

毕肖普简化法和有限元法对某堤防的稳定性分析

用毕肖普简化法和有限元方法对某堤防的稳定性进行了计算,认为毕肖普简化法对边坡的稳定性分析简便有效,但对边界条件的适应性有限;有限元法在理论上较完善,适应性较强,能提供多种数据信息进行稳定性分析,以便进行现场监测,防患于未然.

土钉支护稳定分析的Bishop法改进及应用

土钉支护内部整体稳定性分析常用Bishop条分法和Fellenius条分法。已有的计算方法大多数是将土钉对土体的抗滑作用与土体本身的抗滑作用分开考虑,将两者合并考虑进行稳定性分析,得出了相应的计算公式,在圆弧滑动面的假设下,基于混沌优化利用该方法对某一工程实例进行了分析,得出了每一开挖步骤的安全系数和危险滑动面。

锚杆(索)在边坡稳定性中的贡献作用探析

杆(索)是边坡治理中常用土工结构,在进行边坡设计时《建筑边坡工程技术规范:GB50330—2013》[1]仅给出不同滑面边坡稳定性的计算方法,并未给出加固治理后边坡稳定性的计算方法。基于瑞典条分法及简化Bishop边坡稳定性分析方法,推导出含锚杆(索)的边坡稳定性计算公式。通过Excel表格进行对边坡稳定性中的抗力、下滑力及锚杆(索)作用力进行分析,然后与理正边坡商业软件计算结果进行对比,验证其正确性。最后对锚杆(索)产生的贡献是作为增加抗力还是减少下滑力进行探讨。研究成果可较直观地理解边坡稳定性计算中的瑞典条分法及简化Bishop法分析方法,对边坡设计初学者具有一定的参考意义。

基于极限分析上限原理的简化毕肖普法分析

运用极限分析原理探讨简化毕肖普条分法的精度问题.通过将极限分析上限定理引入简化毕肖普条分法中,采用强度折减法推导出边坡临界破坏状态下的安全系数Fs上限解的计算公式以及速度场计算方法.通过算例将该方法与瑞典圆弧条分法、简化毕肖普条分法、有限元计算的结果进行比较.结果表明,条分法不计土条间的相互作用,使计算的安全系数存在较大误差(16.2%);极限分析上限定理从边坡的极限状态开始研究,可获得严格的理论解,误差仅2.8%.

求解推移式滑坡的一种改进条分方法

为解决传统条分法在推移式滑坡的边坡稳定性分析计算中存在的不足,基于推移式滑坡的破坏机制,对传统的条分法模型进行了改进,建立了一种简便的适应推移式滑坡的边坡稳定性分析模型,定义了其安全系数,并推导出了相应的稳定性安全系数计算公式,开发出了推移式滑坡的边坡稳定性分析软件。该软件能准确识别推移式滑坡形式、滑坡的最薄弱条块或条块群,工程师们可针对薄弱部位采取更合理、准确及经济的加固措施。通过计算案例的对比与分析,考虑推移破坏模式下,其所得的安全系数通常较传统法小。因此,对于推移式滑坡在评估和加固时,推荐采用推移式计算方法得到安全系数。

寻求土坡稳定最危险圆弧的简化法

以计算机求得的土质边坡最危险圆弧的圆心轨迹为依据，提出一种手算寻求最危险圆弧的简化方法．此法不用试算，一次即可准确地求出最危险圆弧的位置，可供设计人员在运用圆弧条分法对土质边坡进行稳定检算时参考应用．

无水均质边坡全局最优化稳定性分析——圆弧滑面积分法

传统的条分法,每次搜索滑面都需要重新计算土条的几何量,计算工作量大,搜索得到的滑面也难以保证是全局最危险滑面。以1stOpt全局最优化软件为工具,以圆弧滑面积分方法为基础,对无水均质边坡使用Fellenius及简化Bishop分析方法搜索边坡全局最危险滑面,获得了非常好的效果。