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解读GEO5中加筋材料的参数

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发表于 2014-12-10 16:40:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

  最近有很多用户问到,当在使用GEO5的土质边坡稳定分析模块(以下简称土坡模块),需要添加筋材时,其中的一些参数该如何取值?筋材端点选择固定和自由有何区别?。下面详细介绍在GEO5中添加筋材时其中一些参数该如何取值。

  当用户在使用GEO5的土坡模块,点击添加筋材,会弹出如下图所示窗口:
11.png

  筋材可以通过图形交互来确定其大概位置,然后再通过坐标来精确确定筋材的位置。点击弹出窗口中的“向左边延伸”和“向右边延伸”就可以将筋材自动延伸至坡面。

  软件中,筋材起点处(滑体内端点)的装配方式可以选择固定或自由。
12.png

  加筋土边坡的破坏方式往往为下图所示三种破坏方式之一。 如果筋材位于滑体内的起点是固定的(例如固定在混凝土面层中),那么第三种破坏是不可能发生的——滑体内的筋材因为起点脱落而拔出。软件总是会对第一种和第二种破坏进行验算,但是只有当筋材滑体内端点为自由端点时,才考虑第三种破坏发生的可能。
13.png
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  加筋土材料的基本参数是抗拉强度Rt。在分析中使用的是参数的设计值 - 即材料强度通过分项系数进行修正,此系数考虑了耐久性、蠕变和材料铺设时的损伤等影响。加筋材料所受到的拉力不能超过指定的抗拉强度Rt。
121.png

  第二个特征参数为抗拔强度Tp。此参数值决定了锚固长度,即加筋材料在土体中所需的长度,在此长度下筋材能够发挥最大的抗拉强度,即达到Rt。抗拔强度的实际值很难确定,在程序中提供了三种计算方法,分别计算加筋材料所能传递的抗拔力 F。
1.计算加筋材料抗拔力
  抗拔力 F 由下式给出:
1.png

2.输入筋材锚固长度 lk
  在程序中指定锚固长度 lk。此参数由加筋材料与土层接触面的抗剪强度决定。抗剪强度从零逐渐增大到其极限值(从加筋材料位于土体中的终点开始计算)。
2.png
3.输入加筋材料抗拔强度 Tp
  抗拔力 F 的计算公式为:
3.png

  筋材的实际受力可以达到其抗拉或抗拔强度。在分析中引入筋材的作用力,可以明显提高所给滑面的安全系数。但是,当加固力非常大时,在分析中引入这样的加固力,可能会导致严格条分法(Spencer, Janbu, Morgenstern-Price)无法得到收敛结果。因为当加固力过大时,在满足所用方法基本假设的前提下(例如假设滑面底端力矩为零),可能无法满足条块的受力平衡。在这种情况下,软件将折减加筋材的作用力直到达到满足收敛条件的上限值,从而得到一个收敛的且较保守的结果。这时,折减后的筋材作用力也将作为边坡稳定性分析结果的一部分输出。但是,如果筋材作用力没有进行折减,那么将不在最终结果中输出筋材的作用力。

  注:在GEO5的“加筋土式挡土墙设计”模块中,在添加自定义的筋材类型时,也需要输入类似的参数。关于加筋土内部稳定性(抗拔、抗拉)的计算原理和相应参数的含义,大家也可以查阅GEO5用户手册中的相关章节,或相应模块中直接摁F1查看。

  关于更多更详细的GEO5中筋材参数的取值,大家可以查阅GEO5的用户手册。在理论/土质边坡稳定性分析/筋材章节有详细的介绍。

  GEO用户手册官网下载地址:http://www.geo5.cn/a/jiaochengziliao/wdjc/

  云盘下载地址:http://pan.baidu.com/s/1dDrgbUL
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