【摘 要】
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断裂力学的研究对象是带有宏观裂缝的物体,而带裂缝土坡正是这样的结构。土坡的安全性分析是土坡的设计和正常工作的基础,是土工结构中研究的重点。多年以来,国内外众多的学者进
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断裂力学的研究对象是带有宏观裂缝的物体,而带裂缝土坡正是这样的结构。土坡的安全性分析是土坡的设计和正常工作的基础,是土工结构中研究的重点。多年以来,国内外众多的学者进行了大量研究,取得了可喜的成果。在国内外许多学者对粘土的断裂参数研究的基础上,利用断裂力学的方法和理论,对坡坡体的安全性进行了研究讨论。
首先,利用断裂力学的方法分析带有坡顶裂缝坡体的安全性。利用有限元软件对裂缝尖端的局部区域进行受力分析,并使用软件自带的工具计算裂缝端部的应力强度因子,根据粘土Ⅰ-Ⅱ复合型的断裂判据,得到坡顶不同位置处的临界缝长,并给出预判裂缝稳定性的表达式。其次,讨论了不同坡高,不同坡角情况下,坡项不同位置处的临界裂缝的变化规律。然后,利用断裂力学的方法使用较短的步长,计算不同坡形的坡体失稳滑移的滑动面,得到各个土坡较为平滑的折线型滑动面。最后,利用Janbu法求解各个坡体滑动面的安全系数,并且分析安全系数随坡高和坡角的变化。
治理滑坡应该以预防为主,因此讨论粘性土坡坡顶不同位置的临界缝长,以及最易开裂位置随着坡高和坡角变化规律可以为工程设计人员提供防裂依据,帮助施工人员判定土坡坡顶裂缝的的安全性。基于得到的最易开裂位置确定坡体的最危险滑动面,并计算最危险滑动面的安全系数可以为工程设计人员提供防裂设计和校核依据,因此本文的研究成果有一定的理论意义和工程应用价值。
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