Nghiên cứu ổn định nền đắp bằng phương pháp phân tích giới hạn

Bài viết Nghiên cứu ổn định nền đắp bằng phương pháp phân tích giới hạn tác giả sử dụng trường ứng suất hữu hiệu dựa trên thế năng biến dạng trượt của đất để có thể áp dụng trực tiếp định lý giới hạn của phương pháp phân tích giới hạn vào việc nghiên cứu ổn định nền đắp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ổn định nền đắp bằng phương pháp phân tích giới hạn Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH NỀN ĐẮP BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH GIỚI HẠN Đỗ Thắng Trường Đại học Thủy lợi, email: dothang@tlu.edu.vn. 1. GIỚI THIỆU CHUNG  bằng mà có ba ẩn, do đó không thể xác định được trạng thái ứng suất trong đất. Phương pháp nghiên cứu ổn định nền đắp Vì vậy, trong bài báo này tác giả sử dụng được sử dụng rộng rãi trong thiết kế hiện nay trường ứng suất hữu hiệu dựa trên thế năng là phương pháp cân bằng giới hạn. Hệ biến dạng trượt của đất [2] để có thể áp dụng phương trình cơ bản của phương pháp này trực tiếp định lý giới hạn của phương pháp bao gồm hai phương trình cân bằng phân tích giới hạn vào việc nghiên cứu ổn (bài toán phẳng) và điều kiện chảy dẻo Mohr- định nền đắp. Coulomb. Giải hệ trên theo ứng suất dùng định lý 2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH GIỚI HẠN  giới hạn dưới phải giả thiết trạng thái ứng suất của từng vùng trong khối đất thỏa mãn Nền tảng của phương pháp phân tích giới phương trình cân bằng và điều kiện hạn là hai định nghĩa và định lý sau: Mohr-Coulomb, do đó đây là cách làm gián Định nghĩa 1: Trường ứng suất tĩnh học tiếp. Giải hệ trên theo đường trượt dùng định cho phép (hay trường ứng suất cân bằng) là lý giới hạn trên bằng cách viết hệ phương trường ứng suất thỏa mãn các điều kiện trình trong tọa độ cực. sau đây: Tuy nhiên, đối với mái dốc áp dụng cách a. Điều kiện cân bằng tại mọi điểm của giải trên là rất khó khăn nên phải giả định vật thể; trước mặt trượt. Phương pháp được sử dụng b. Điều kiện biên ứng suất; phổ biến hiện nay là phương pháp phân mảnh c. Điều kiện chảy dẻo không bị vượt quá cổ điển và phương pháp Bishop với giả thiết tại bất kỳ điểm nào của vật thể. mặt trượt dạng trụ tròn. W. F. Chen dùng mặt Định lý giới hạn dưới: Trong tất cả các trượt dạng xoắn ốc logarit để tính toán. trạng thái cân bằng, tải trọng phá hoại thực Phương pháp cân bằng giới hạn với hai lớn hơn tải trọng lớn nhất tìm được ở trạng cách giải nêu trên, như W. F. Chen đã nhận thái cân bằng. xét [1], chưa phải là ứng dụng đúng đắn của Định nghĩa 2: Trường chuyển vị động học phương pháp phân tích giới hạn (limit cho phép (hay cơ chế phá hoại) là trường analysis) của lý thuyết đàn - dẻo lý tưởng bởi chuyển vị và biến dạng thỏa mãn các điều vì chưa xét đến hiện tượng thể tích khối đất kiện sau đây: bị thay đổi khi dùng điều kiện chảy dẻo a. Trường chuyển vị là liên tục, tức là Mohr-Coulomb. Mặt khác, hệ phương trình không có những chỗ đứt đoạn hoặc trùng cơ bản nêu trên không cho phép xác định nhau kéo dài trong vật thể (cho phép trượt trạng thái ứng suất tại những điểm chưa chảy phần này dọc theo phần khác); dẻo, tức là không xét được trạng thái ứng b. Điều kiện biên chuyển vị và biến dạng; suất của toàn khối đất vì đất không phải là c. Bất kỳ vị trí nào có biến dạng thì ứng vật liệu đàn hồi nên với hai phương trình cân suất tại đó thỏa mãn điều kiện chảy dẻo. 113 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Nhận xét: Từ định nghĩa 2 ta thấy kết suất σx, σz, τxz. Tách một ô hình chữ nhật từ cấu hoặc ở trạng thái cứng, hoặc là dẻo (hệ lưới sai phân (Hình 3.1b), kích thước theo cứng dẻo). phương ngang là Δx và phương đứng là Δy. Định lý giới hạn trên: Trong tất cả các Cho Δy tăng lên thì chiều cao nền đắp trạng thái chuyển vị động học cho phép, tải H = (m1-1)Δy sẽ tăng lên. Do đó, ta có thể trọng phá hoại thực phải nhỏ hơn tải trọng xác định chiều cao giới hạn của nền đắp hình nhỏ nhất của cơ chế. Ở đây, tải trọng phá thang đảm bảo ổn định thông qua ẩn hoại của cơ chế được xác định theo nguyên lý Δy→max. công ảo. Từ các định nghĩa và định lý giới hạn trên n2 n0 n3 Δy O x ta thấy: giới hạn dưới - trường ứng suất cân Δx y ϕ1, c1, γ1 bằng; giới hạn trên - trường ứng suất chỉ xác n1 n4 n5 (b) định tại các điểm chảy dẻo. Giới hạn trên chỉ m m'1 1 cho ta biết dạng phạm vi chảy dẻo hoặc ϕ0, c0, γ0 8 8 đường trượt nên để xác định được tải trọng m2 m'2 giới hạn thì không thể dùng giới hạn trên riêng biệt mà phải dùng cả giới hạn dưới. Lời giải đúng khi giới hạn trên bằng giới (a) 8 hạn dưới. ...