GEO5岩土软件官方论坛

库仑社区 | GEO5中国

查看: 2022|回复: 0

解读GEO5土压力计算模块的几个重要参数

[复制链接]

5

主题

7

帖子

163

积分

注册会员

Rank: 2

积分
163
发表于 2014-11-17 16:44:07 | 显示全部楼层 |阅读模式

解读GEO5土压力计算模块的几个重要参数
——土楔 – 第二破裂面、超载 – 减去粘聚力、截面最小土压力系数

  当用户在使用GEO5土压力计算模块时,在【分析】界面会碰到以下几个参数,如下图红色矩形框所示:
11.png

  在未阅读帮助文档的情况下,一些用户可能对“GEO5土压力计算模块”中这几个参数不是很清楚,这里就详细给大家解读一下这几个参数。

1.土楔 – 第二破裂面
  当墙背存在卸荷台时,勾选则考虑第二破裂面,软件默认勾选,若不勾选,则不考虑第二破裂面,土压力直接作用在墙背上。当墙背不存在卸荷台或墙踵时,无论是否勾选,对计算结果都无影响,因为此时不存在第二破裂面,如下图所示:
12.jpg

  当墙背存在卸荷台时,勾选“土楔 - 第二破裂面”,计算结果如下图所示:
13.jpg

  当墙被存在卸荷台而没有勾选“土楔 - 第二破裂面”时,计算结果和墙背无卸荷台时是一样的。
14.png

  从计算结果可以看出“土楔 - 第二破裂面”这个选项在当墙背存在卸荷台时会用到,用户可以自行选择是否考虑第二破裂面。

  同样的,值得注意的一点是,当进行挡墙分析时,在分析设置的“挡墙分析”选项卡中,我们可以看到一个选项,叫做“土楔的形状”,该选项和这里提到的“土楔 - 第二破裂面”是类似的原理。
15.png
  如果选择土楔形状为“倾斜”(默认选项),则在墙后存在墙踵或卸荷台时,土压力作用在一个倾斜的第二破裂面上,土楔形状为三角形或者梯形。如果选择土楔形状为“竖直”,则在墙后存在墙踵或卸荷台时,土压力作用在一个竖直的假象墙背上,土楔形状为矩形。这一点可以很清楚的在【倾覆滑移验算】的计算结果图中看出。

  详细理论说明请参见《GEO5用户手册》“理论/土压力/土楔土压力”章节。或软件中摁F1,在弹出的帮助文档中找到相关章节。

2.超载 – 减去粘聚力
  该选项仅在输入了超载的情况下有用。若不勾选该选项,则直接将超载产生的土压力叠加到原有土压力之上,而不考虑土压力增加后在原有土压力为零区粘聚力的影响。因此,未勾选“超载 – 减去粘聚力”时计算得到的土压力比勾选时更大。

  下面用一副简图表示当有均布超载时勾选与不勾选“超载 – 减去粘聚力”对土压力的不同影响:
a.png

  在GEO5土压力计算模块中,当作用均布荷载时,计算结果如下图:
17.png
未勾选“超载 – 减去粘聚力”


18.png
勾选“超载 – 减去粘聚力”

  从计算结果可以看出未勾选“超载 – 减去粘聚力”时计算得到的土压力比勾选时更大。原因在于,未勾选时,当原始土压力和超载产生的土压力相加时,未考虑粘聚力引起的负土压力,勾选时,则会考虑这部分的影响。当然,如果超载产生的土压力加上负土压力依然为负时,则考虑土压力为零。所以,当勾选时,有时得到的最终土压力分布依然有一部分为零。
软件默认情况下勾选“超载 – 减去粘聚力”,这也是我们的常用做法。
3.考虑截面最小土压力
  当确定土压力大小和分布形式时,很难确定各种因素的影响权重,这就导致土压力分布曲线的确定存在不确定性。实际工程中我们必须用最不利的土压力分布形式来进行设计,以确保安全。例如,对于粘性土中支撑结构的设计,当采用较大的土体强度参数时可能会在结构上部产生拉应力,如图所示:
19.png

  但是这样的拉应力无法作用在支护结构上(因为施工技术、隔水层或排水层等因素,此时土体和结构会产生分离)。为了保证设计的支护结构安全可靠,特别是为了保证用主动土压力计算时产生拉应力区域的安全,软件在分析过程中提供了一个叫作“考虑截面最小土压力”的选项来确保拉应力区域的安全。

  为了确定截面最小土压力,对于粘性土层,软件默认最小主动土压力系数为 Ka = 0,2,这就保证了计算得到的主动土压力值不会小于竖向压力的 20% (Ka ≥ 0,2),如上图所示。采用截面最小土压力可以认为是,例如,考虑了当支护结构后缘接缝充满雨水时产生的横向压力。如果不选择考虑截面最小土压力选项,那么软件只假定不考虑土体拉应力(即 Ka ≥ 0)。

  简单地说,即当计算得到的实际主动土压力系数Ka小于截面最小土压力系数k时,Ka = k。


关注GEO5官方微信公众号“GEO5岩土设计”,关注更多GEO5使用技巧和计算理论




您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|库仑社区 ( 苏ICP备15036611号

GMT+8, 2020-1-21 07:37 , Processed in 0.029029 second(s), 25 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表