在土力学中,计算土体作用于结构上的作用力是一个古老的课题,经典的库仑和朗肯土压力理论,因其计算简单和力学概念明确,一直为工程界广泛采用。但经典的土压力理论存在着明显的弱点：1、要求土体变形达到极限状态的临界条件；2、库仑土压力理论从墙后滑裂楔体的静力平衡解得挡土墙土压力合力,忽略了墙后土体的应力状态；3、朗肯土压力理论根据墙后土体的应力达到极限平衡求得挡土墙土压力解,但未能考虑墙面摩擦作用。另外,土拱效应原理认识到墙面摩擦作用引起墙后滑裂土体的主应力偏转。但目前应用土拱效应原理求解挡土墙土压力的计算方法还建立在多种假设之上,至今仍未有完善的解决方案。本文在前人研究工作的基础上,对挡土结构的土拱效应及刚性挡土墙平移模式下的土压力理论进行了较深入的研究。主要工作包括：1.本文把两大经典土压力理论的思想、方法相结合,对库仑土压力理论的墙后滑裂土体静力矩不平衡、朗肯及库仑平滑裂面的不足进行了分析。2.基于章瑞文对于平移模式下刚性挡土墙后主动土压力分析时提出的通过水平单元土体的静力平衡得到滑裂面水平倾角计算公式的思路,分析了被动状态以及地震状态时的滑裂面倾角。3.基于Kingsley和Handy的假设,设立拱迹线的曲线方程,结合边界条件求得拱迹线的理论公式,并将所得拱迹线与已有假设相比较。4.侧土压力系数求解过程中竖向应力的取值是关键,前人多假设水平单元土层表面竖向应力均匀分布或沿深度均匀分布,本文对前人提出的假设进行分析,确立合理的竖向应力取值,得到侧土压力系数的计算公式。5.考虑刚性挡土墙平动时,采用水平层分析法对挡土墙后的楔形土体进行受力分析,建立静力和力矩平衡方程,求得挡土墙土压力分布、土压力合力及其作用点的理论公式；并将计算结果与模型试验数据、库仑解和朗肯解及他人方法所得结果等进行了比较分析。另外,还分析了土内摩擦角和墙土面摩擦角对滑裂面倾角、土压力、土压力系数及合力作用点的影响。6.考虑刚性挡土墙平动时,在Mononobe-Okabe拟静力学理论基础上,再结合土拱效应原理,采用水平层分析法对挡土墙地震作用下的楔形土体进行受力分析,建立静力和力矩平衡方程,求得土压力系数、主动土压力及合力作用点等的理论公式,并论证了他们的合理性,还分析了水平和竖向地震系数、土内摩擦角和墙土面摩擦角对他们的影响。7.考虑绕墙身某点转动的状态,同样基于土拱效应应力莫尔圆,运用水平层分析法建立静力和力矩平衡方程,求得墙身各部分的土压力系数、土压力及合力作用点等的理论公式。