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[原创资料]老张说岩土(即原岩土工程概念刷新贴)——DAY29 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2017-01-07
       感觉《岩土工程概念刷新贴》这个题目逼格有点高,跟文字风格不太相符,从2016年12月27日起改成 《老张说岩土》,给各位阅读与搜索带来的不便表示深深的歉意。
       2017年1月6日,大家一起刷新岩土工程的基本概念!暂时的目标是每天刷新一个基本概念,针对一个概念深入剖析、理解。期待着大家抛去完美主义,放下自我保护,畅所欲言,专注成长,共同的进步。特别声明,本人水平有限并不是来给大家上课,仅仅是想起到一个剖砖引玉的作用,更确切地说是求拍砖,所以如果文字中有说的不对的地方期待着各位的指正也希望不会惊吓到大家!

DAY29
土质边坡的稳定性
       边坡整体法计算我们大概介绍了一下,该方法很遗憾的是无法考虑土体滑动面上的摩擦力提供的抗滑力,因为无法确定滑动面各点上的正应力的大小。为了解决这个问题,我们提出了条分法。条分法顾名思义就是将土体分成很多条分别解决,其实很多时候我们都是通过把一个大的无法解决的问题分解各个击破来解决问题的(比如说我们计算不了一个曲边梯形我们会把它分成很多很多的直边梯形、我大清帝国的军队整体打不过敌军的整体那我们就一起打他们一支小分队一点一点打!)。这样分出来的每一个条的自重可以知道,那这个小条产生的在滑动面上的正应力是可以求得的(其实我们还是假设每一个小条的滑面是直线且正应力是均匀的,只不过这个假设由于是对于每一个小条的那假设所产生的误差也是很小的)。这样我们就可以考虑土体的摩擦力提供的抗滑力了,我们之前整体滑动法最大的遗憾得以解决。那我们就试着用新方法解决一下。先确定滑动面(之前谈过的方法!),滑动面确定了滑体的整个轮廓就确定了,那就把滑体划分成很多个等宽土条(土条越多越精确,因为土条底面线与实际的弧形滑动面越逼近。),然后单独分析每个土条的受力。土条受什么力呢?自重、滑面的抗剪切力、滑面以下土体给的法向支撑力、两边其他土条给的切向力和法向力。注意后面两组四个力是划分了土条新产生的力(考虑了摩擦力,顺带来了四个力!),这四个力知不知道呢?前一个已经解决的土体给它的两个力肯定是知道的,另外两个就不知道了,而且两个力的作用点也不知道(姑且认为两个合力的作用点相同。)。这样一算一个土条有5个未知力,一个就这么多,那么多土条,能不能解出来啊?很值得探讨的问题。我们解这些力用的是力的静力平衡方程(平面上是三个一般是水平合力为0、竖直合力为0、力矩为0。)和极限平衡方程(因为考虑的是土体提供了最大的抗力!)。那我们假设条块有N个,那么条块间接触面有N-1个,未知力就有3(N-1)(条间接触面上的)+2N(滑面上的)+1(安全系数)=5N-2。可列出的方程有3N(每一个条块的静力平衡方程)+N(每一个条块的极限平衡方程)=4N。这样方程比未知数少了N-2个,超静定问题。之前遇到过,材料力学和结构力学都遇到过,结构力学中还占了很大的篇幅(什么位移法、力法!),怎么解决的通过变形相容条件,这样就不能假设滑体是一个刚体,我们需要它是一个变形体。这就衍生出另外一个具有革命意义的方法:有限元法(以后再说一下!)。我们条分法还是力图求简,还是保持刚体假设。那多出的未知数解不出还不能添加方程,咋整?我们反复提到的利器,发现没有一解决不了了,我们总会巧妙的增加一个什么?对了,就是假设(并不是讽刺我们的理论,非常多的经典理论之所以经典,精简但是必要的假设对它们是很重要的)。因此,不同的理论针对这N-2个多余的未知力提出了不同的假设。都有哪些理论,它们的假设都是什么呢?明天继续。  
       期待各位的回复!

共3条评分 ,土币+9
菜老包 土币 +5 - 2017-01-08
8399 土币 +2 优秀文章,支持! 2017-01-07
kail321 土币 +2 我是大评委,评分给态度 2017-01-07
离线cjz06

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只看该作者 1楼 发表于: 2017-01-07
学习一下。
Welcome to beijing!
离线127a6

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只看该作者 2楼 发表于: 2017-01-07
        
离线kail321

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只看该作者 3楼 发表于: 2017-01-07
我是大评委,评分给态度
离线8399

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只看该作者 4楼 发表于: 2017-01-07
优秀文章,支持!
离线pizi1615

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只看该作者 5楼 发表于: 2017-01-07
我是大评委,评分给态度
离线jp456321

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只看该作者 6楼 发表于: 2017-01-10
学习
离线czguo_2001

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只看该作者 7楼 发表于: 2018-06-29
说的不错,赞一个
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