解读GEO5中加筋材料的参数

　　最近有很多用户问到，当在使用GEO5的土质边坡稳定分析模块（以下简称土坡模块），需要添加筋材时，其中的一些参数该如何取值？筋材端点选择固定和自由有何区别？。下面详细介绍在GEO5中添加筋材时其中一些参数该如何取值。

　　当用户在使用GEO5的土坡模块，点击添加筋材，会弹出如下图所示窗口：

　　筋材可以通过图形交互来确定其大概位置，然后再通过坐标来精确确定筋材的位置。点击弹出窗口中的“向左边延伸”和“向右边延伸”就可以将筋材自动延伸至坡面。

软件中，筋材起点处（滑体内端点）的装配方式可以选择固定或自由。

　　加筋土边坡的破坏方式往往为下图所示三种破坏方式之一。 如果筋材位于滑体内的起点是固定的（例如固定在混凝土面层中），那么第三种破坏是不可能发生的——滑体内的筋材因为起点脱落而拔出。软件总是会对第一种和第二种破坏进行验算，但是只有当筋材滑体内端点为自由端点时，才考虑第三种破坏发生的可能。

　　加筋土材料的基本参数是抗拉强度Rt。在分析中使用的是参数的设计值 - 即材料强度通过分项系数进行修正，此系数考虑了耐久性、蠕变和材料铺设时的损伤等影响。加筋材料所受到的拉力不能超过指定的抗拉强度Rt。

　　第二个特征参数为抗拔强度Tp。此参数值决定了锚固长度，即加筋材料在土体中所需的长度，在此长度下筋材能够发挥最大的抗拉强度，即达到Rt。抗拔强度的实际值很难确定，在程序中提供了三种计算方法，分别计算加筋材料所能传递的抗拔力 F。

1．计算加筋材料抗拔力

抗拔力 F 由下式给出：

2．输入筋材锚固长度 lk

　　在程序中指定锚固长度 lk。此参数由加筋材料与土层接触面的抗剪强度决定。抗剪强度从零逐渐增大到其极限值（从加筋材料位于土体中的终点开始计算）。

3．输入加筋材料抗拔强度 Tp

抗拔力 F 的计算公式为：

　　筋材的实际受力可以达到其抗拉或抗拔强度。在分析中引入筋材的作用力，可以明显提高所给滑面的安全系数。但是，当加固力非常大时，在分析中引入这样的加固力，可能会导致严格条分法（Spencer, Janbu, Morgenstern-Price）无法得到收敛结果。因为当加固力过大时，在满足所用方法基本假设的前提下（例如假设滑面底端力矩为零），可能无法满足条块的受力平衡。在这种情况下，软件将折减加筋材的作用力直到达到满足收敛条件的上限值，从而得到一个收敛的且较保守的结果。这时，折减后的筋材作用力也将作为边坡稳定性分析结果的一部分输出。但是，如果筋材作用力没有进行折减，那么将不在最终结果中输出筋材的作用力。

注：在GEO5的「加筋土式挡土墙设计」模块中，在添加自定义的筋材类型时，也需要输入类似的参数。关于加筋土内部稳定性（抗拔、抗拉）的计算原理和相应参数的含义，大家也可以查阅GEO5用户手册中的相关章节，或相应模块中直接摁F1查看。

关于更多更详细的GEO5中筋材参数的取值，大家可以查阅GEO5的用户手册。在理论/土质边坡稳定性分析/筋材章节有详细的介绍。