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《邊坡內(nèi)部裂縫導致邊坡破壞的研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2015年第5期(總第158期)江西建材應用研究邊坡內(nèi)部裂縫導致邊坡破壞的研究12■夏詩畫,薛付霞■1.重慶交通大學,重慶市400074;2.新鄉(xiāng)市市政設計研究院,河南新鄉(xiāng)453000摘要:對于內(nèi)部含有共線缺陷裂縫或由層狀巖體構成的邊坡,將其缺陷簡化為2.2邊坡抗滑力假設內(nèi)部的一組共線裂縫,假設邊坡破壞是由于內(nèi)部這組共線裂縫擴展導致假設邊坡內(nèi)部存在一組等長等間距共線裂縫,忽略裂縫位置巖土的。判斷邊坡是否穩(wěn)定的判據(jù)是裂縫尖端等效應力強度因子是否小于體的抗滑力,邊坡穩(wěn)定性主要取決于未開裂位置土體的抗滑力,通過坡斷裂韌度。運用有限元軟件,假
2、設不同長度、不同間距的共線裂縫,求解腳的傾角為α的面上存在n條長度為2a且中心距為2b的共線裂縫其應力強度因子,研究裂縫長度及裂縫間距不同時,裂縫尖端應力強度時,在2a×n的范圍內(nèi)邊坡的抗滑力為0,如圖2所示,陰影部分巖土體因子的變化規(guī)律。的抗滑力為0。關鍵詞:邊坡裂縫滑動面斷裂力學3算例分析主要通過算例,用Ansys分析裂縫的擴展過程。邊坡參數(shù)為:坡高邊坡工程的穩(wěn)定性是工程界長期以來非常關注的問題,目前對邊12m,坡頂寬6m,坡底寬12m,坡腳正切值為2,如圖2。邊坡土參數(shù)為ρ坡內(nèi)部缺陷裂縫擴展導致邊坡破壞的研究并不成熟。對于內(nèi)部含
3、有共3-3=1.9910kg·m,c=18.36kPa,φ=39.4°,E=30MPa,ν=0.36,KIC線缺陷裂縫或由傾斜層狀巖石構成的邊坡等穩(wěn)定性問題,將其缺陷簡1/2[5]=20kPa·m?;癁閮?nèi)部存在的一組共線裂縫進行分析,認為邊坡的破壞是由巖土體3.1裂縫長度對邊坡穩(wěn)定性的影響內(nèi)部這組共對內(nèi)部裂縫間距相同,長度不同的邊坡進行有限元數(shù)值分析,得到線的裂縫擴展貫通引起的。本章具體討論邊坡內(nèi)部共線裂縫對邊結(jié)果見表1。裂縫間距c=1m。坡穩(wěn)定性的影響。主要研究內(nèi)容為:假設邊坡的破壞是由其內(nèi)部缺陷[1][2]表1計算結(jié)果數(shù)據(jù)匯總裂縫
4、擴展貫通所導致的。當邊坡內(nèi)部有n條等長等間距的裂縫時,研究裂縫條數(shù)n、裂縫長度、裂縫間距對邊坡穩(wěn)定性的影響。a(m)KⅠ(kPam0.5)KⅡ(kPam0.5)KⅠ/KⅡ1斷裂力學理論基礎1.83322.216.81.32邊坡的破壞模式屬于Ⅰ—Ⅱ復合型,位移法求解應力強度因子的1.12519.615.11.30[3]表達式如下:0.717.113.41.28EπEK(r,π)=2v(r,π)=Ⅰ(1+μ)(k+1)槡r4(1+μ)(1-μ)0.41715.311.91.29π0.21413.510.21.322v(4,π)(1)槡r0
5、.06312.19.31.30EπEK(r,π)=2u(r,π)=Ⅱ(1+μ)(k+1)槡r4(1+μ)(1-μ)π2u(r,π)(2)槡r其中,E為材料的彈性模量,ν為材料的泊松比,v(r,π)和u(r,π)分別為裂縫兩側(cè)距離裂縫尖端距離為r的點沿裂縫張開方向和裂縫滑開方向的相對位移,位移可通過ansys計算;Ki左為裂縫左側(cè)點的應力強度因子,Ki右為裂縫右側(cè)點的應力強度因子。[4]Ⅰ—Ⅱ復合型裂縫的斷裂判據(jù)及破壞準則為為:2KE=1(3)2KIC222KE=KI+KⅡ(4)其中,KIC為材料的Ⅰ型斷裂韌度,KE為Ⅰ—Ⅱ復合型裂縫的
6、等效圖3應力強度因子和a的關系應力強度因子。2數(shù)值模擬假設2.1裂縫分布假設邊坡內(nèi)部存在一組等長等間距共線的裂縫,裂縫的長度為2a,中心距為2b,裂縫條數(shù)n>1。如圖1。其中:裂縫尖端距離2c=2b-2a。圖4KⅠ/KⅡ和a的關系通過對以上數(shù)據(jù)的分析,可以得到如下結(jié)論:(1)圖3為裂縫長度a不同的情況下,應力強度因子的變化。從圖中可以看出:隨著裂縫長度a的增加,K、K逐漸增大;但是隨著裂縫ⅠⅡ長度a的增加,折線的斜率逐漸減小,即隨著a的增加(下轉(zhuǎn)第13頁)·10·閱覽、書畫、音樂欣賞等活動內(nèi)容則表示可有可無。分析原因一方面是3結(jié)語由于
7、大量娛樂電器在家庭廣泛使用,居民可以在家里進行更為隨意的城市公共服務設施建設與城市的發(fā)展相輔相成,優(yōu)越的公共服務文化娛樂活動,或者直接使用城市級的文化設施;另一方面,居民更趨設施能吸引資本、人才、技術,提升城市的競爭力;同時城市要進一步提向于能提供交流和互動功能的文化設施(比如可以跳廣場舞的場所),升發(fā)展動力也需要不斷完善公共服務設施的配套。說明現(xiàn)代趨向于對人文和交際的回歸,而“標準”中的設施較少能提供在經(jīng)濟體制改革的大背景下,筆者建議適當?shù)馗淖儥C械的配置標此類功能。準,讓更多居民參與到規(guī)劃中,提出對各類設施的需求,描述自己的習建議文
8、化設施的設置內(nèi)容應首先根據(jù)居民的使用需求,強調(diào)人文、慣,設計自己的生活。交際和互動功能,其次,將部分功能轉(zhuǎn)為公共產(chǎn)品或者準公共產(chǎn)品,免費回饋大眾。參考文獻2.3.2體育設施應結(jié)合居民的運動習慣設置[1]高軍波,周春山.西