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Auteur Yang, Xiao-Li
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Affiner la rechercheSeismic bearing capacity of a strip footing on rock slopes / Yang, Xiao-Li in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 8 (Août 2009)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 8 (Août 2009) . - pp. 943-954
Titre : Seismic bearing capacity of a strip footing on rock slopes Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Xiao-Li, Auteur Article en page(s) : pp. 943-954 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Seismic bearing capacity factor Hoek–Brown failure criterion Rock slope Facteur de capacité portante sismique Critère de rupture de Hoek–Brown Pente rocheuse. Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Most of the seismic calculations currently used for the evaluation of seismic bearing capacity are formulated in terms of a linear Mohr–Coulomb failure criterion. However, experimental evidence shows that a nonlinear failure criterion is able to represent fairly well the failure of almost all types of rocks. In this paper, a nonlinear Hoek–Brown failure criterion is used to estimate the seismic bearing capacity factor of a strip footing on rock slopes in a limit analysis framework. Quasi-static representation of earthquake effects using a seismic coefficient is adopted for the seismic bearing capacity calculations. A linear Mohr–Coulomb failure criterion, tangent to the nonlinear Hoek–Brown failure criterion, is used to derive the objective function that is to be minimized. Upper-bound solutions are obtained by optimization. For static problems, bearing capacity factors related to uniaxial compressive strength, Nσ, are compared. For seismic problems, Nσ factors for different ground inclinations are presented for practical use in rock engineering.
La plupart des calculs sismiques, qui sont utilisés pour l’évaluation de la capacité portante durant un séisme, sont formulés selon un critère de rupture de Mohr–Coulomb linéaire. Cependant, des évidences expérimentales montrent qu’un critère de rupture non linéaire est capable de représenter relativement bien la rupture d’à peu près tous les types de roches. Dans cet article, un critère de rupture non linéaire de Hoek–Brown est utilisé pour estimer le facteur de capacité portante sismique pour une semelle étroite sur des pentes rocheuses dans un cadre d’analyse limite. Une représentation quasi-statique des effets des séismes, en utilisant un coefficient sismique, est utilisée pour les calculs de la capacité portante sismique. Un critère de rupture de Mohr–Coulomb linéaire, tangentiel au critère de rupture de Hoek–Brown non linéaire, est utilisé pour dériver la fonction objective devant être minimisée. Des solutions de la frontière supérieure sont obtenues par optimisation. Pour des problèmes statiques, les facteurs de capacité portante reliés à la résistance en compression uniaxiale Nσ sont comparés. Pour les problèmes sismiques, les facteurs Nσ pour différentes inclinaison de sol sont présentés pour leur usage pratique dans l’ingénierie des roches.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Seismic bearing capacity of a strip footing on rock slopes [texte imprimé] / Yang, Xiao-Li, Auteur . - pp. 943-954.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 8 (Août 2009) . - pp. 943-954
Mots-clés : Seismic bearing capacity factor Hoek–Brown failure criterion Rock slope Facteur de capacité portante sismique Critère de rupture de Hoek–Brown Pente rocheuse. Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Most of the seismic calculations currently used for the evaluation of seismic bearing capacity are formulated in terms of a linear Mohr–Coulomb failure criterion. However, experimental evidence shows that a nonlinear failure criterion is able to represent fairly well the failure of almost all types of rocks. In this paper, a nonlinear Hoek–Brown failure criterion is used to estimate the seismic bearing capacity factor of a strip footing on rock slopes in a limit analysis framework. Quasi-static representation of earthquake effects using a seismic coefficient is adopted for the seismic bearing capacity calculations. A linear Mohr–Coulomb failure criterion, tangent to the nonlinear Hoek–Brown failure criterion, is used to derive the objective function that is to be minimized. Upper-bound solutions are obtained by optimization. For static problems, bearing capacity factors related to uniaxial compressive strength, Nσ, are compared. For seismic problems, Nσ factors for different ground inclinations are presented for practical use in rock engineering.
La plupart des calculs sismiques, qui sont utilisés pour l’évaluation de la capacité portante durant un séisme, sont formulés selon un critère de rupture de Mohr–Coulomb linéaire. Cependant, des évidences expérimentales montrent qu’un critère de rupture non linéaire est capable de représenter relativement bien la rupture d’à peu près tous les types de roches. Dans cet article, un critère de rupture non linéaire de Hoek–Brown est utilisé pour estimer le facteur de capacité portante sismique pour une semelle étroite sur des pentes rocheuses dans un cadre d’analyse limite. Une représentation quasi-statique des effets des séismes, en utilisant un coefficient sismique, est utilisée pour les calculs de la capacité portante sismique. Un critère de rupture de Mohr–Coulomb linéaire, tangentiel au critère de rupture de Hoek–Brown non linéaire, est utilisé pour dériver la fonction objective devant être minimisée. Des solutions de la frontière supérieure sont obtenues par optimisation. Pour des problèmes statiques, les facteurs de capacité portante reliés à la résistance en compression uniaxiale Nσ sont comparés. Pour les problèmes sismiques, les facteurs Nσ pour différentes inclinaison de sol sont présentés pour leur usage pratique dans l’ingénierie des roches.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 267-273 p.
Titre : Slope Stability Analysis with Nonlinear Failure Criterion Titre original : Analyse de Stabilité de Pente avec le Critère Non-Linéaire d'Echec Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Xiao-Li, Auteur ; Yin, Jian-Hua, Auteur ; Kaliakin, Victor N, Editeur scientifique Article en page(s) : 267-273 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Slope stability Soils Limit analysis Nonlinear analysis Optimization Failures Stabilité de pente Sols Analyse de limite Analyse non-linéaire Optimisation Echecs Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A linear failure criterion is widely used in slope stability analyses. However, the strength envelope of almost all geomaterials has the nature of nonlinearity. This paper computes rigorous upper bounds on slope stability factors under the condition of plane strain with a nonlinear yield criterion by employing the upper bound theorem of plasticity. A stability factor (or a limit load) computed using a linear Mohr-Coulomb (MC) failure criterion which circumscribes the actual nonlinear failure criterion is an upper bound value of the actual stability factor (or limit load). In this paper, an improved method using a "generalized tangential" technique to approximate a nonlinear failure criterion is proposed to estimate the stability factor of a slope on the basis of the upper bound theorem of plasticity. Using the “generalized tangential” technique, the curve of the nonlinear failure criterion is simplified as a set of straight lines according to the linear MC failure criterion. The straight line is tangential to the curve of the nonlinear failure criterion. The set of straight lines of the linear MC failure criterion is employed to formulate the slope stability problem as a classical optimization problem. The objective function formulated in this way is minimized with respect to the location of sliding body center and the location of tangency point. Two typical slope stability problems (a homogeneous soil slope with two slope angles and a vertical cut slope with a tension crack) are analyzed using the proposed method. For the soil slope with two slope angles, the computed results are compared with published solutions by others. The comparison shows that the proposed method gives reasonable and consistent values of the stability factor of the slope. For the vertical cut slope with a tension crack, a statically admissible stress field is constructed for the slope. The stress field does not violate the nonlinear failure criterion. Lower bound solutions are obtained by satisfying stress equilibrium conditions. The upper bound solutions obtained from the proposed method are equal to the lower bound solutions for the vertical cut slope. The agreement further supports the validation of the proposed approach. The influences of the strength parameters in the nonlinear criterion on the stability of slopes are also studied and discussed in this paper.
Un critère linéaire d'échec est largement répandu dans des analyses de stabilité de pente. Cependant, l'enveloppe de force de presque tous les géomaterials a la nature des non-linéarités. Cet article calcule les limites supérieures rigoureuses sur des facteurs de stabilité de pente dans l'état de la contrainte plate avec un critère non-linéaire de rendement en utilisant le théorème de limite supérieure de la plasticité. Un facteur de stabilité (ou une charge de limite) a calculé en utilisant Mohr linéaire que le critère d'échec de coulomb (MC) que le circum trace le critère non linéaire réel d'échec est une valeur de limite supérieure du facteur réel de stabilité (ou de charge de limite). En cet article, on propose une méthode améliorée en utilisant "une technique tangentielle" généralisée pour rapprocher un critère non-linéaire d'échec pour estimer le facteur de stabilité d'une pente sur la base du théorème de limite supérieure de la plasticité. En utilisant "la technique tangentielle" généralisée, la courbe du critère non linéaire d'échec est simplifiée comme ensemble de lignes droites s'accordant au critère linéaire d'échec de MC. La ligne droite est tangentielle à la courbe du critère non linéaire d'échec. L'ensemble de lignes droites du critère linéaire d'échec de MC est utilisé pour formuler le problème de stabilité de pente comme problème classique d'optimisation. La fonction objective formulée de cette façon est réduite au minimum en ce qui concerne l'endroit de glisser le centre de corps et l'endroit du point de tangence. Deux problèmes typiques de stabilité de pente (une pente homogène de sol avec deux angles de pente et une pente verticale de coupe avec une fente de tension) sont analysés en utilisant la méthode proposée. Pour la pente de sol avec deux angles de pente, les résultats calculés sont comparés aux solutions éditées par d'autres. La comparaison prouve que la méthode proposée donne à valeurs raisonnables et conformées du facteur de stabilité de la pente. Pour la pente verticale de coupe avec une fente de tension, un champ de contrainte statiquement admissible est construit pour la pente. Le champ de contrainte ne viole pas le critère non-linéaire d'échec. Des solutions de limite inférieure sont obtenues en satisfaisant des conditions d'équilibre d'effort. Les solutions de limite supérieure obtenues à partir de la méthode proposée sont égales aux solutions de limite inférieure pour la pente verticale de coupe. L'accord autre soutient la validation de l'approche proposée. Les influences des paramètres de force dans le critère non-linéaire sur la stabilité des pentes sont également étudiées et discutées en cet article.
En ligne : yangxl@csu.edu.cn, cejhyin@polyu.edu.hk [article] Slope Stability Analysis with Nonlinear Failure Criterion = Analyse de Stabilité de Pente avec le Critère Non-Linéaire d'Echec [texte imprimé] / Yang, Xiao-Li, Auteur ; Yin, Jian-Hua, Auteur ; Kaliakin, Victor N, Editeur scientifique . - 267-273 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 267-273 p.
Mots-clés : Slope stability Soils Limit analysis Nonlinear analysis Optimization Failures Stabilité de pente Sols Analyse de limite Analyse non-linéaire Optimisation Echecs Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A linear failure criterion is widely used in slope stability analyses. However, the strength envelope of almost all geomaterials has the nature of nonlinearity. This paper computes rigorous upper bounds on slope stability factors under the condition of plane strain with a nonlinear yield criterion by employing the upper bound theorem of plasticity. A stability factor (or a limit load) computed using a linear Mohr-Coulomb (MC) failure criterion which circumscribes the actual nonlinear failure criterion is an upper bound value of the actual stability factor (or limit load). In this paper, an improved method using a "generalized tangential" technique to approximate a nonlinear failure criterion is proposed to estimate the stability factor of a slope on the basis of the upper bound theorem of plasticity. Using the “generalized tangential” technique, the curve of the nonlinear failure criterion is simplified as a set of straight lines according to the linear MC failure criterion. The straight line is tangential to the curve of the nonlinear failure criterion. The set of straight lines of the linear MC failure criterion is employed to formulate the slope stability problem as a classical optimization problem. The objective function formulated in this way is minimized with respect to the location of sliding body center and the location of tangency point. Two typical slope stability problems (a homogeneous soil slope with two slope angles and a vertical cut slope with a tension crack) are analyzed using the proposed method. For the soil slope with two slope angles, the computed results are compared with published solutions by others. The comparison shows that the proposed method gives reasonable and consistent values of the stability factor of the slope. For the vertical cut slope with a tension crack, a statically admissible stress field is constructed for the slope. The stress field does not violate the nonlinear failure criterion. Lower bound solutions are obtained by satisfying stress equilibrium conditions. The upper bound solutions obtained from the proposed method are equal to the lower bound solutions for the vertical cut slope. The agreement further supports the validation of the proposed approach. The influences of the strength parameters in the nonlinear criterion on the stability of slopes are also studied and discussed in this paper.
Un critère linéaire d'échec est largement répandu dans des analyses de stabilité de pente. Cependant, l'enveloppe de force de presque tous les géomaterials a la nature des non-linéarités. Cet article calcule les limites supérieures rigoureuses sur des facteurs de stabilité de pente dans l'état de la contrainte plate avec un critère non-linéaire de rendement en utilisant le théorème de limite supérieure de la plasticité. Un facteur de stabilité (ou une charge de limite) a calculé en utilisant Mohr linéaire que le critère d'échec de coulomb (MC) que le circum trace le critère non linéaire réel d'échec est une valeur de limite supérieure du facteur réel de stabilité (ou de charge de limite). En cet article, on propose une méthode améliorée en utilisant "une technique tangentielle" généralisée pour rapprocher un critère non-linéaire d'échec pour estimer le facteur de stabilité d'une pente sur la base du théorème de limite supérieure de la plasticité. En utilisant "la technique tangentielle" généralisée, la courbe du critère non linéaire d'échec est simplifiée comme ensemble de lignes droites s'accordant au critère linéaire d'échec de MC. La ligne droite est tangentielle à la courbe du critère non linéaire d'échec. L'ensemble de lignes droites du critère linéaire d'échec de MC est utilisé pour formuler le problème de stabilité de pente comme problème classique d'optimisation. La fonction objective formulée de cette façon est réduite au minimum en ce qui concerne l'endroit de glisser le centre de corps et l'endroit du point de tangence. Deux problèmes typiques de stabilité de pente (une pente homogène de sol avec deux angles de pente et une pente verticale de coupe avec une fente de tension) sont analysés en utilisant la méthode proposée. Pour la pente de sol avec deux angles de pente, les résultats calculés sont comparés aux solutions éditées par d'autres. La comparaison prouve que la méthode proposée donne à valeurs raisonnables et conformées du facteur de stabilité de la pente. Pour la pente verticale de coupe avec une fente de tension, un champ de contrainte statiquement admissible est construit pour la pente. Le champ de contrainte ne viole pas le critère non-linéaire d'échec. Des solutions de limite inférieure sont obtenues en satisfaisant des conditions d'équilibre d'effort. Les solutions de limite supérieure obtenues à partir de la méthode proposée sont égales aux solutions de limite inférieure pour la pente verticale de coupe. L'accord autre soutient la validation de l'approche proposée. Les influences des paramètres de force dans le critère non-linéaire sur la stabilité des pentes sont également étudiées et discutées en cet article.
En ligne : yangxl@csu.edu.cn, cejhyin@polyu.edu.hk
