论文翻译康文彬

长江大学外文翻译题目名称：三维边坡失稳的极限分析和稳定性图表分析题目类别：毕业设计外文翻译学院（系）：城市建设学院专业班级：岩土11201班学生姓名：康文彬指导教师：孔祥国教授辅导教师：孔祥国教授目录1介绍...................................................................................................................................12边坡稳定性极限分析.......................................................................................................23三维和二维分析的对比...................................................................................................44极限分析计算方法在边坡上的应用...............................................................................55三维旋转体边坡失稳模型...............................................................................................66受剪土体...........................................................................................................................67不排水失稳体系...............................................................................................................98边坡中的三维安全系数.................................................................................................108.1稳定性图表的表述..............................................................................................108.2步骤简化..............................................................................................................108.3计算结果..............................................................................................................119算例.................................................................................................................................1310边坡重要负载...............................................................................................................1311最终评价.......................................................................................................................18参考文献.............................................................................................................................19致谢.....................................................................................................................................20附录.....................................................................................................................................20三维边坡失稳的极限分析和稳定性图表分析RadoslawL.Michalowski,F.ASCE¹著，康文彬译[摘要]在三维边坡稳定性分析中，极限分析的运动学方法还处于探索过程中。常规的原则表明：在大多数情况下，不需重复计算就可从图表中获得边坡安全系数。尽管对尺寸相同的边坡，二维分析比三维分析会得出更低的安全系数，但当破坏力的大小在一定范围时，三维计算无疑是正确的。例如，在边坡开挖的情况下或对已发生三维失稳的边坡算例中，根据土体特性进行验算时，发现三维失稳的边坡可能是由于坡顶表面区域荷载所致。计算表明：对于受载边坡的三维安全系数比同样的二维边坡（但表面无载时）安全系数更低，由此可见荷载分布的重要性，且坡顶表面区域荷载应等于大约0.1倍坡高的土体重量。[关键词]边坡稳定极限分析崩塌塑性失稳三维分析承载边坡介绍第1页（共21页）1介绍即使三维边坡稳定性分析比平面受力分析更精确，但这种方法不经常用于处理实际问题，并且没有去发展更为方便的手段以完善这些分析。据Cornforth于2005年所言，当三维失稳存在发生可能的时候，一个二维（平面受力）分析可能被认为是保守的，这在设计中是首先应考虑的。然而，在像开挖边坡这样失稳体宽度明确，或者在对已失稳坡体进行土体特性回算时，三维失稳分析无疑是正确的。多数文献认为由Duncan代表发起对边坡的稳定性进行分析，且由Griffiths和Marquze在2007年给出了一些更新的相关论述。本文的显著特点是对于三维失稳的实际应用的运动性方法的极限分析。Drucker和Prager早在1952年实际上已使用过这种方法，他们将边坡失稳情形置于平面情况下进行受力分析。Drescher在1983年提出了一个破坏体处在贮藏器的环境下简化的单区域三维破坏，而Michalowski则考虑了多区域三维转变机制。且debuhan和Garneir在1998建立了一个旋转体机构。Baligh和Azzouz在1975年，Leshchinsky和baker在1986年以及Gensetal在1988年应用了一种与极限分析方法相似的三维分析方法，是基于整体的力和力矩的平衡进行的分析。这些中的大部分仅仅是与在非流动条件下的极限状态相联系，Chen在1975年的二维边坡极限破坏分析中注意到，导致了大多数的临界情况是因为旋转机构（不是转变），这鼓舞了Michalowski和Drescher去建立一个旋转的三维的边坡破坏结构，且这种体系此处被应用于发展三维方法上边坡失稳的稳定图表分析，这些图表可以在无需重复重复的步骤的情况下评估三维失稳安全系数。首先，在摩尔—库伦屈服条件下，通过对土体分析的实用性论证，认为运动极限性分析可获得一个严格的安全系数界限；然后，描述一个三维失稳结构体，简要的对数值程序进行解释，并用于发展稳定性图表。引入“重要性荷载”这一概念去定义一个边坡表面的均布荷载。且本文对此总结了一部分结论。三维边坡失稳的极限分析和稳定性图表分析第2页（共21页）2边坡稳定性极限分析许多边坡稳定性工程分析旨在寻求安全系数，这是保证处于安全范围内的的一个传统手段。但是，这种分析方法不像传统的极限状态问题那样大多是因为大量的外载从而导致结构体失稳破坏。这一稳定性问题的解决需依靠边坡的几何尺寸（如果是在三维分析的情况下，包含高度，倾角和结构宽度B）和土体可能的受力情况，（首先考虑不排水抗剪强度Cu）还有土体的重量（用重度γ衡量）。引入无量纲式γH/Cu,分析中独立的参数减少到了两个。γH/Cu的极限值常被认为是无量纲临界高度。由于现有边坡γH/Cu的临界比值与其真实值的比是边坡安全的一个衡量手段，且可通过不排水抗剪强度衡量土的特性，这与传统的安全系数相一致。极限分析临界高度的概念最早出现在Drucker和Prager在1952年的论文中，他们指出，仅仅在特殊情况下，极限分析的运动性方法会产生真实临界高度的上界。合理地，据1989年Michalowski所述，运动法下的安全系数也是一个上界评估；一个更严格的关于这种说法的判断给出如下。在传统的稳定性分析中，唯一被考虑的荷载是土的重量。这一荷载由重度γ这一形式给出，并且可用下面的方式来描述极限分析的问题：找到将引起已知几何尺寸边坡失稳的重度γ的大值。介于边坡边界S上也可能作用已知均布荷载（牵引力）Pi,因此实际工作中首要考虑的是由土的重度γ引起的真实的（却未知的）应力域ij，用在运动上可承受的应变率ijk表示的系统，列出式子：dsvpdvvndvkiiskiivkijijv（1）最大的的单位重力矢量i用重力矢量方向的基向量in表示。v是体系的体积，并且s是其表面积；右角标k表示运动学上容许的速度和应变率域，一个应力和荷载关系同样容许的运动体平衡方程如下：dsvpdvvndvkiiskiivkijkvkij（2）应力kij在运动学上容许范围内与应变kij相联系，因此其在方程中是不必要的[由此，平衡方程（2）不是实际工作中的主要部分]（2）式减（1）式有：dvvndvkiivkijkv)(-kijij）（（3）对于符合凸面屈服情况原则的流体而言，（3）式左手边整体不可能是负的，而右手边整体恒正，因此：边坡稳定性极限分析第3页（共21页）k≥（4）由此,若(2)式用于计算导致失稳的重度估计值k,这一值将不低于导致滑坡的真实值γ。因为H/Cu在问题中是个无量纲式，不等式（4）可通过添加H/Cu这一真实值得到：CuHCuHCuHkk)(（5）所以明显的看出从运动学方法计算得到的kH是真实临界值的上限估计值。这一结论早期就由Drucker和Prager在1952年及salenÇon在1990年从极限分析的特殊例子（对同一边坡的垂直分割）情况下的运动定理中直接得出，但式（5）的结论更加具有一般性。因为他的推导过程不需要指定算例。非常规地，在同一边坡情况下，据Taylor在1937年所述，运动法将得到更低的稳定性图表中Cu/γH的估计值：CuHCuHk)(（6）传统的边坡分析寻求安全系数时，一般需要定义土体剪力比值去维持极限平衡。对于不排水抗剪强度有：uduCCF（7）这里Cu表示保持极限平衡的必要不排水抗剪强度。极限运动分析方法导出的(γH/Cu)k是在失稳的情况下真实值γH/Cu的上限估计值，且这在不等式（5）中是显然的，鉴于边坡实际值γH，我们能得出：kuuCHCHk)(（8）这里kuC表示保持边坡稳定的必要的不排水抗剪强度Cu的最低估计值。现考虑式（5）式（8）并用Cu/Fk代替kuC，用Cu/F替换Cu，可得uukCHFCHF（9）或者FFk。因此，在式（7）中，运动分析方法得出安全系数的上限值是明显的。且这一结论是合理的，当然在二维和三维极限分析计算中均适用。