【正文】 8 SEGMA: ELEMENT= 9 SEGMA: ELEMENT= 10 SEGMA: ELEMENT= 11 SEGMA: ELEMENT= 12 SEGMA: ELEMENT= 13 SEGMA: ELEMENT= 14 SEGMA: ELEMENT= 15 SEGMA: ELEMENT= 16 SEGMA: ELEMENT= 17 SEGMA: ELEMENT= 18 SEGMA: ELEMENT= 19 SEGMA: ELEMENT= 20 SEGMA: ELEMENT= 21 SEGMA: ELEMENT= 22 SEGMA: ELEMENT= 23 SEGMA: ELEMENT= 24 SEGMA: ELEMENT= 25 SEGMA: ELEMENT= 26 SEGMA: ELEMENT= 27 SEGMA: ELEMENT= 28 SEGMA: ELEMENT= 29 SEGMA: ELEMENT= 30 SEGMA: ELEMENT= 31 SEGMA: ELEMENT= 32 SEGMA: 4 主應(yīng)力計(jì)算 在有限元單元計(jì)算時(shí)，可以得出兩個(gè)方向的主應(yīng)力，即一個(gè)正應(yīng)力和一個(gè)切應(yīng)力。 （11）點(diǎn)顯示計(jì)算數(shù)據(jù)文件。 （9）輸入約束點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的號(hào)碼。 （7）輸入結(jié)點(diǎn)荷載。 （5）輸入結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值。 （3）點(diǎn)平面問(wèn)題中的三角形單元進(jìn)入輸入狀態(tài)。 運(yùn)用有限單元法程序進(jìn)行單元應(yīng)力和位移計(jì)算，操作過(guò)程如下： （1）雙擊有限單元法進(jìn)入界面。結(jié)點(diǎn)荷載包括兩部分，但結(jié)點(diǎn)的荷載主要是由單元土體自重所施加的，于是必須先計(jì)算出單元土體的自重，首先計(jì)算出每個(gè)單元的截面積，由于每個(gè)單元的厚度為1m，于是得到每個(gè)單元的體積V，再用土體密度實(shí)驗(yàn)得到的土體容重與單元體積相乘，即得到單元土體的自重G，所需要的計(jì)算公式如下： （31）式中，G為每個(gè)單元的自重；為土體容重；V為每個(gè)單元的體積。3有限元程序進(jìn)行應(yīng)力和位移計(jì)算 我們所選取的截面都為直角梯形，梯形的上底統(tǒng)一取3m，厚度為1m，所以該問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為了平面問(wèn)題，我采用的是三角形單元對(duì)截面進(jìn)行分析，把這一直角梯形分為了32個(gè)相同的三角形，即有25個(gè)結(jié)點(diǎn)。17′24″，c等于55。表3 直接剪切實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)組數(shù)第一組 第二組第三組抗剪強(qiáng)度平均值（kpa） 100kpa下量力環(huán)讀數(shù)R （） 1 抗剪強(qiáng)度 （）464847— 200kpa下量力環(huán)讀數(shù)R （）2 抗剪強(qiáng)度 （）726669— 300kpa下量力環(huán)讀數(shù)R （） 3 抗剪強(qiáng)度 （） 64 6867— 400kpa下量力環(huán)讀數(shù)R （） 4 抗剪強(qiáng)度 （） 9865103— 從實(shí)驗(yàn)中可以得出土的抗剪強(qiáng)度和垂直壓力的關(guān)系，如下圖所示，抗剪強(qiáng)度是整個(gè)圖的縱坐標(biāo)，垂直壓力是橫坐標(biāo)，繪制抗剪強(qiáng)度和垂直壓力關(guān)系的曲線圖，所得直線的傾角就是內(nèi)摩擦角φ，直線在縱坐標(biāo)上的截距即為粘聚力c。 抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式為： (29)式中，R是百分表讀數(shù)；代表的是試樣的抗剪強(qiáng)度（kpa）；C為測(cè)力計(jì)矯正系數(shù)（），試驗(yàn)所用的直剪儀取C=。 (7)把壓力去除，取下加力框架，加壓蓋等，再把試樣倒出來(lái)，最后將剪切盒內(nèi)外清理干凈。 （6）拔去固定銷，以慢慢平均的速度轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，直到試樣剪切毀壞。 （4）緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，直至量力環(huán)上的百分表長(zhǎng)針有一點(diǎn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)反應(yīng)，而后再將百分表的長(zhǎng)針調(diào)零就算完成了。 （2）取出剪切容器旳加壓蓋和上部的透水石，將兩個(gè)盒對(duì)準(zhǔn)之后，最后的步驟是再插入固定銷。 ?實(shí)驗(yàn)步驟 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求的土體干密度，在土體試樣中取出差不多一個(gè)環(huán)刀體積所需要的試樣。 環(huán)刀：高度20mm， 變形測(cè)量設(shè)備：量程為20mm、。 在測(cè)量土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)中，可以為以后計(jì)算地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的強(qiáng)度提供可以參考的依據(jù)，實(shí)驗(yàn)就是測(cè)量土體樣品的內(nèi)摩擦角φ和粘聚力c。表2 土的密度試驗(yàn)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)試件編號(hào)環(huán)刀質(zhì)量（g）環(huán)刀與土體總質(zhì)量（g）土體質(zhì)量（）（g）土的密度（）1 2 3 平均值 — — — 所以土的容重γ=ρɡ=*=179。?計(jì)算出土樣試件的密度，總共做四組實(shí)驗(yàn)，取密度的平均值。53′1565121479308 在取土過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)邊坡表層至50cm都為紅土及風(fēng)化質(zhì)土混合，就只取了50cm處的紅土作為土力學(xué)研究對(duì)象的用土如下圖: 圖5 密度試驗(yàn)土體樣本 圖6 土體樣本 ?調(diào)整天平，使天平歸零，將擦干凈的環(huán)刀稱重并且計(jì)算環(huán)刀的質(zhì)量，而且所用的環(huán)刀的體積V是60cm179。 視距測(cè)量記錄表格表1 視距測(cè)量記錄照準(zhǔn)點(diǎn)號(hào)上絲讀數(shù)（mm）下絲讀數(shù)（mm）中絲讀數(shù)（mm）垂直角α儀器高（mm）高差h（mm）水平距離D（mm）A36893240356452176。假如可以用換算的方法使間隔MN轉(zhuǎn)換為垂直的視角及距離,就可以計(jì)算傾斜距離L，然后利用函數(shù)原理計(jì)算出水平距離D和高差h。 在測(cè)量的時(shí)候是在邊坡進(jìn)行的,并且只有使視線與邊坡平行時(shí)測(cè)量結(jié)果才準(zhǔn)確。 醫(yī)學(xué)院東坡實(shí)體照片我設(shè)計(jì)的是A區(qū)段，邊坡實(shí)體圖如下圖 圖2 邊坡局部圖1 圖3 邊坡局部圖22醫(yī)學(xué)院東坡A區(qū)段測(cè)量和土體的相關(guān)力學(xué)實(shí)驗(yàn) 測(cè)量 我們?cè)跍y(cè)量中采用的是工程測(cè)量上面的視距測(cè)量法，是一種間接測(cè)量水平距離和高程的一種方法。這次實(shí)體的設(shè)計(jì)，也為以后學(xué)院醫(yī)學(xué)院東坡的穩(wěn)定性提供了可以準(zhǔn)確利用的資源和數(shù)據(jù)。通過(guò)這次選題的邊坡實(shí)例分析和支護(hù)設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們?cè)僖淮问煜ず驼莆樟斯こ虦y(cè)量和土力學(xué)的有關(guān)方面的知識(shí)，有限元的計(jì)算也是以后的工作中需要掌握的技能。圖1 邊坡簡(jiǎn)化圖 現(xiàn)在測(cè)量得出此邊坡長(zhǎng)約100m，最大寬度10m左右，山上建有移動(dòng)信號(hào)發(fā)射塔，雖然植被茂密且大多數(shù)地方都長(zhǎng)有很深的灌木叢，但水土流失依然很嚴(yán)重，在湖北理工的防護(hù)下雖然近幾年沒有發(fā)生山體滑坡的情況，但據(jù)了解，在黃石下暴雨的時(shí)候還是有很大的隱患的。 57醫(yī)學(xué)院東坡A區(qū)段穩(wěn)定性分析和支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算書1 邊坡模型說(shuō)明 基本情況 理工學(xué)院的醫(yī)學(xué)院東坡背靠青龍山的西北面，坐落在新的醫(yī)學(xué)館的東面，西面是一條校車通過(guò)的道路。 57 56 55 54 53 536支護(hù)設(shè)計(jì) 43 42 42 9 3 22醫(yī)學(xué)院東坡A區(qū)段測(cè)量和土體的相關(guān)力學(xué)實(shí)驗(yàn)1 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）醫(yī)學(xué)院東邊坡A區(qū)段穩(wěn)定性分析和支護(hù)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄計(jì)算書1邊坡選定和模型說(shuō)明2 3 測(cè)量43有限元程序進(jìn)行應(yīng)力和位移計(jì)算 9 9 104 主應(yīng)力計(jì)算34 34 355穩(wěn)定性分析53 被湖北理工獲得和開發(fā)后，進(jìn)行了大量的改造措施，最后建成了如圖所示的大致邊坡形狀。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題是在我們學(xué)校的醫(yī)學(xué)院東坡的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，很切合我們的實(shí)際情況。在支護(hù)設(shè)計(jì)這一方面，我們更好的了解了水文學(xué)和彈性力學(xué)以及流體力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，相信以后會(huì)在課本之外更好的熟悉這些學(xué)校沒有開設(shè)的課程吧。這次設(shè)計(jì)全部都是自己切身行動(dòng)，準(zhǔn)確的測(cè)量，能讓自己的動(dòng)手動(dòng)腦能力得到加強(qiáng)，更好的使我融入到以后的工作中。儀器采用的是南方測(cè)繪公司的經(jīng)緯儀，原理和工程測(cè)量書上的原理一樣。由于視線不垂直于水準(zhǔn)尺，所以要利用近似直角三角形的原理來(lái)求解。 圖4 視線傾斜時(shí)的視距測(cè)量示意圖 圖中的角度很小，約為33′，所以可以把∠和∠近似的認(rèn)為是直角，從而∠=∠，因此由圖可以看出MN與之間的關(guān)系為 （21）設(shè)為,則 （22） 得出傾斜距離為 （23）所以A,B的水平距離為 （24）由此可以得出A,B間的高差h為 （25）式中為初算高差， （26） 用這個(gè)計(jì)算的結(jié)果就是AB兩點(diǎn)的直線距離D，高差： （27） 在實(shí)際工作中，應(yīng)盡可能使瞄準(zhǔn)高等于儀器高，以簡(jiǎn)化高差的計(jì)算。55′1615121539312B29542678284552176。?用環(huán)刀切一部分土的試件，用刀將環(huán)刀與土的面削平，最后將環(huán)刀的整體都擦拭干凈，再稱量環(huán)刀與土體樣本的總質(zhì)量。 密度計(jì)算 （28） 式中為環(huán)刀與土體的總質(zhì)量，為環(huán)刀的質(zhì)量，V為環(huán)刀的體積，ρ為土體的密度。式中g(shù)是重力加速度單位是，ρ是土體密度單位是，γ是比重單位是 剪切試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的最簡(jiǎn)便的辦法之一，抗剪強(qiáng)度就是