Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ước lượng áp lực đất chủ động dựa trên phương pháp giả động và kỹ thuật phân biệt
Tóm tắt
Một phương pháp kết hợp giữa phương pháp giả động và kỹ thuật phân biệt được thực hiện để tính toán áp lực đất chủ động. Thay vì sử dụng cơ chế hỏng đã giả định trước, kỹ thuật phân biệt được giới thiệu để tạo ra bề mặt hỏng tiềm năng, có thể áp dụng trong trường hợp các tham số sức mạnh của đất có biến động không gian. Để phân tích ảnh hưởng của động đất, phương pháp giả động được áp dụng để đưa ra các lực động đất, có thể tính đến các đặc tính động học của gia tốc động đất. Một loại micro-element mới được sử dụng để tính toán tỷ lệ công của các lực bên ngoài và tỷ lệ phân tán năng lượng nội tại. Biểu thức phân tích của hệ số áp lực đất chủ động động đất được suy diễn dựa trên định lý giới hạn trên và các giải pháp giới hạn trên tương ứng được nhận được thông qua tối ưu hóa số. Phương pháp này được xác minh bằng cách so sánh các kết quả của bài báo này với những gì đã được báo cáo trong tài liệu. Cuối cùng, phân tích tham số được trình bày để làm rõ thêm ảnh hưởng của các tham số khác nhau tới áp lực đất chủ động dưới điều kiện đất không đồng nhất.
Từ khóa
#ứng dụng động đất #áp lực đất chủ động #phương pháp giả động #kỹ thuật phân biệt #tối ưu hóa số họcTài liệu tham khảo
MICHALOWSKI R L. Stability charts for uniform slopes [J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2002, 128(4): 351–355. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2002)128:4(351).
MASSIH D S, SOUBRA A H, LOW B K. Reliability-based analysis and design of strip footings against bearing capacity failure [J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2008, 134(7): 917–928. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2008)134:7(917).
LI T Z, GONG W P, YANG X L. Stability analysis of a non-circular tunnel face in soils characterized by modified Mohr-Coulomb yield criterion [J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2021, 109: 103785. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103785.
MOLLON G, DIAS D, SOUBRAA H. Probabilistic analysis and design of circular tunnels against face stability [J]. International Journal of Geomechanics, 2009, 9(6): 237–249. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)1532-3641(2009)9:6(237).
FRALDI M, GUARRACINO F. Limit analysis of progressive tunnel failure of tunnels in Hoek-Brown rock masses [J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2012, 50: 170–173. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2011.12.009.
ZHANG D B, ZHANG B. Stability analysis of the pressurized 3D tunnel face in anisotropic and nonhomogeneous soils [J]. International Journal of Geomechanics, 2020, 20(4): 04020018. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0001635.
SLOAN S W. Lower bound limit analysis using finite elements and linear programming [J]. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 1988, 12(1): 61–77. DOI: https://doi.org/10.1002/nag.1610120105.
PAN Qiu-jing, DIAS D. Face stability analysis for a shield-driven tunnel in anisotropic and nonhomogeneous soils by the kinematical approach [J]. International Journal of Geomechanics, 2016, 16(3): 04015076. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000569.
ANTAO A N, SANTANA T, SILVA M V, GUERRA N M. Three-dimensional active earth pressure coefficients by upper bound numerical limit analysis [J]. Computers and Geotechnics, 2016, 79: 96–104. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2016.05.022.
LUO N, BATHURST R J. Reliability bearing capacity analysis of footings on cohesive soil slopes using RFEM [J]. Computers and Geotechnics, 2017, 89: 203–212. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2017.04.013.
KUMAR J, CHITIKELA S. Seismic passive earth pressure coefficients using the method of characteristics [J]. Canadian Geotechnical Journal, 2002, 39(2): 463–471. DOI: https://doi.org/10.1139/T01-103.
LIU Feng, WANG Jiong-yi, ZHANG Lu-lu. Axi-symmetric active earth pressure obtained by the slip line method with a general tangential stress coefficient [J]. Computers and Geotechnics, 2009, 36: 352–358. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2008.02.002.
WANG Fan, LI Heng. Stochastic response surface method for reliability problems involving correlated multivariates with non-Gaussian dependence structure: Analysis under incomplete probability information [J]. Computers and Geotechnics, 2017, 89: 22–32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2017.02.008.
NIMBALKAR S S, CHOUDHURY D, MANDAL J N. Seismic stability of reinforced soil-wall by pseudo-dynamic method [J]. Geosynthetics International, 2006, 13(3): 111–119. DOI: https://doi.org/10.1680/gein.2006.13.3.111.
MICHALOWSKI R L, MARTEL T. Stability charts for 3D failures of steep slopes subjected to seismic excitation [J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2011, 137(2): 183–189. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000412.
QIN Chang-bin, CHIAN S C. Bearing capacity analysis of a saturated non-uniform soil slope with discretization-based kinematic analysis [J]. Computers and Geotechnics, 2018, 96: 246–257. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2017.11.003.
MOLLON G, PHOON K K, DIAS D, SOUBRA A H. Validation of a new 2D failure mechanism for the stability analysis of a pressurized tunnel face in a spatially varying sand [J]. Journal of Engineering Mechanics, 2010, 137(1): 8–21. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000196.
PAN Qiu-jing, DIAS D. Upper-bound analysis on the face stability of a non-circular tunnel [J]. Tunnel Underground Space Technology, 2017, 62: 96–102. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tust.2016.11.010.
CHEN W F. Limit analysis and soil plasticity [M]. Amsterdam: Elsevier 1975.
BELLEZZA I. Seismic active earth pressure on walls using a new pseudo-dynamic approach [J]. Geotechnical and Geological Engineering, 2015, 33(4): 795–812. DOI: https://doi.org/10.1007/s10706-015-9860-1.
LI X W, ZHU J Q, LI Z W, YANG X L. 3D stability assessment of stepped slopes in inhomogeneous soils [J]. Journal of Central South University, 2020, 27(1): 221–230. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-020-4290-5.
ZHANG D B, MA Z Y, YU B, YIN H D. Upper bound solution of surrounding rock pressure of shallow tunnel under nonlinear failure criterion [J]. Journal of Central South University, 2019, 26(7): 1696–1705. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-019-4126-3.
ZHANG D B, ZHANG B. Stability analysis of the pressurized 3D tunnel face in anisotropic and nonhomogeneous soils [J]. International Journal of Geomechanics, 2020, 20(4): 04020018. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0001635.