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为什么安全计算得到很大的位移?
创建者:章延平,编辑者:章延平,最近更新:2014/05/04 14:52:07

问题描述

PLAXIS进行安全计算后,往往会得到很大的位移(或变形),这是否正确呢?

解答

PLAXIS进行安全计算采用强度折减法,其基本思想为:逐步降低土层的c/tanφ值,直至发生破坏,此时的强度折减系数就是总体安全系数(FOS)。强度折减系数的表达式如下:


注意:上式表达的折减关系仅适用于遵循摩尔-库伦破坏准则的土体本构模型。

由于对土体强度的“人为”折减,模型中会产生不平衡力(相对计算前的应力场)。程序在求解这些不平衡力的时候,便产生了相应的位移(或变形)。每次强度折减(迭代计算)都会产生一定位移,直至达到破坏条件时计算结束,累积位移很大(见下图)。可知,该位移值并无实际的物理意义。


安全计算总位移,可达6.7m

基于强度折减法的计算原理,如果安全计算时设定的附加计算步数越大(强度折减系数达到稳定值之后的步数越多),则产生的附加位移也越大(见下图)。折减系数达到最大值之前的位移可以评估土体失稳时的位移量。


安全计算的强度折减系数-总位移曲线

安全计算时判断是否发生破坏的基本思想:对强度的微小折减会引起位移或应变的大幅变化。因此,可以用最后一个计算步(折减系数达到稳定值之后)的增量位移或增量剪应变来评估土体的破坏机理(确定危险滑动面的位置)。

安全计算最后一个计算步的增量位移

注意:为了确定总体安全系数,在进行安全计算时必须确保强度折减系数ΣMsf达到稳定值,即强度折减系数-位移曲线达到水平段。


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