Устойчивость крутого откоса (модель Хука-Брауна)
Рис. 4.2.1
Расчётная схема
| Геометрия | ||
| H = 25 м | высота откоса | |
| α = 78,3 град. | – угол откоса |
Свойства материалов
| № | Параметр | Значение | Наименование | |
| 1 | γ_unsat | 20 кН/м³ | удельный вес в неводонасыщенном состоянии | |
| 2 | γ_sat | 22 кН/м³ | удельный вес в водонасыщенном состоянии | |
| 3 | Erm | 30 000 кН/м² | модуль упругости скального массива | |
| 4 | ν | 0,25 | коэффициент Пуассона | |
| 5 | mi | 10 кН/м² | параметр ненарушенной горной породы | |
| 6 | GSI | 45 | геологический индекс прочности | |
| 7 | D | 0,9 | параметр нарушенности (возмущения) | |
| 8 | σci | 40 000 кН/м² | прочность ненарушенного образца на одноосное сжатие | |
| 9 | σψ | 1000 кН/м² | величина обжатия при отсутствии дилатансии | |
| 10 | ψmax | 34,2 град. | максимальный угол дилатансии | |
| 11 | K0 | 0,5 | коэффициент бокового давления в состоянии покоя |
Расчётные случаи и нагрузки
| Расчётный случай | Описание | |
| 1 | расчёт устойчивости без дополнительных нагрузок |
Подобласть верификации
- Реализация конечного элемента
- Шестиузловые
- Модель материала
- Модель Хука-Брауна
- Расчёт
- Предельное состояние (метод снижения прочности)
Глобальные деформационные граничные условия
| Граница | Наименование | |
| Верхняя | свободная | |
| Правая | закреплённая по горизонтали | |
| Нижняя | полностью закреплённая | |
| Левая | закреплённая по горизонтали |
Сетка конечных элементов
| Параметр | Значение | |
| Крупность сетки | средняя | |
| Порядок элементов | 2, шестиузловые треугольные | |
| Средний размер элементов | 1,11 | |
| Оптимизация сетки | отключена |
Стадии и типы расчётов
На начальной стадии используется K0-расчёт. На следующих стадиях активируются нагрузки на правой и верхней границах модели: сначала грунт подвергается изотропному сжатию, а затем создается отверстие (деактивируется соответствующий кластер).
Искомые параметры – коэффициент запаса устойчивости К_уст.
Эталонное решение
Результат, полученный в PLAXIS 2D показан на рисунке 4.2.2.
Рис. 4.2.2
Потенциальная поверхность обрушения, полученная в PLAXIS 2D
(Куст = 1,62)
Результаты в SiO 2D
ННиже приводятся результаты, полученные в SiO 2D.
Рис. 4.2.3
График хода расчёта на стадии расчёта устойчивости
Рис. 4.2.4.1
Потенциальная поверхность обрушения, полученная в SiO 2D:
изополя общих перемещений (Куст = 1,64)
Рис. 4.2.4.2
Потенциальная поверхность обрушения, полученная в SiO 2D:
девиаторные деформации
Выводы
Результаты, полученные в программах численного моделирования SiO 2D и PLAXIS 2D, близки, обеспечивая при заданных крупности сетки и настроек расчета максимальную относительную погрешность 1,2 %.
| Случай | Параметр для сравнения | SiO 2D | Эталонное решение | Относительная погрешность, % | |
| 1 | K_уст | 1,64 | 1,62 | 1,2 |
Примечание
