数值分析中K0的取值问题-答同仁问

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今晚在群里有同仁问了一个这个问题，它在群里提到：静止土压力系数有两种算法，一个是K0=v/（1-v），v是泊松比。还有种算法是K0=1-sinφ，φ是有效内摩擦角。这两种计算方法在实际中用那种方法？因为这两种方法算出来的结果不一样。比如课程中GEOStudio2018用的方法1，自己用的GEOStudio2024用的方法2，其它参数都输入的一样，但是算的K0就不一样。

首先我们需要知道什么是K0，为什么要算K0，这是在数值分析中我们需要知道边坡或者其他模型的初始地应力情况，那么竖向应力和侧向应力肯定有个关系，土体处于静止状态时，侧向应变为零（即无侧向变形），属于侧限应力状态。此时，土体中的主应力为土重×深度，侧向主应力为竖向应力×K0。我们最常见的其实是静止土压力系数K0=1-sinφ，这其实是对于正常固结的无粘结土通过试验拟合综合得出的，其本质是将侧向应力与竖向应力的比值与土的有效内摩擦角关联，反映了土体在侧限条件下的初始应力状态。

而另外一种是应力比关系，根据土体弹性性质，侧向应力与竖向应力的关系可通过泊松比 ν 表示，虽然未和φ值相关，但sinφ是指的综合内摩擦角，即c值为0换算下来的，因此相比于综合内摩擦角，泊松比更好取经验值，所以习惯都用第一种，这两种本质是可以划等号的。目前的强度折减法还在算法优化中，即现在的强度折减法得到的应变结果（如位移）无法为实际所参考，大家肯定也遇到强度折减法算出的结果fs=2.0，但位移却达到了几十米。为解决这个问题，郑宏教授提出了一个不等式，目前公路滑坡防治设计规范和abaqus中都已引入此不等式，即泊松比是可以变化的，与内摩擦角是有关系的。