土坡稳定分析Spencer方法的一种有效应力形式

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Spencer法作为边坡稳定分析问题中严格解法的极限平衡条分法,因其满足所有力的平衡和力矩平衡条件,算法相对简单,而在工程界中得到广泛应用。相比于有效应力,总应力的力学分析和平衡方程推导趋于简单,因此当前的Spencer法普遍以浸水土体问研究对象。以土骨架为研究对象进行Spencer法有效应力求解的方式缺少相关的研究。因浸润线以下土条内水重与周边水压力可以用渗透力代替,所以土体受力可以分为土体有效应力作用的浮重及周边土压力和水体作用的渗流力两部分,基于此对Spencer方法中土条受力进行重新分析,获得土条条间力合力的有效应力表达公式,从而建立有效应力形式条间力合力之力平衡与力矩平衡两表达式,即可求解有效应力形式的安全系数。以上即土坡稳定分析Spencer方法的一种有效应力形式。之后根据均质土坡渗流场中流线分布呈坡顶、坡面和坡底三段式的简化方式,对Spencer原文中的两个经典算例进行验证计算,计算结果显示本文方法可行。土体有效应力对于其强度和变形具有决定意义,本文建立土坡稳定分析Spencer方法的一种有效应力形式具有理论意义和应用价值。
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