论文部分内容阅读
挡墙土压力计算是一个复杂的问题,经典的朗肯与库仑土压力理论对于放坡条件下有限土体土压力的计算已经不再适用。在工程设计中,挡墙周围复杂的环境使得发展新的有土压力理论势在必行。针对这一问题,本文进行了以下研究工作:
基于尖点突变模型对由具有应变硬化和应变软化介质组成的有限土体和放坡条件下土体的土压力进行研究,建立了总主动土压力及土压力强度的计算模型。给出了有限土体及放坡条件下土体产生主动土压力的充要条件和临界位移,对土体介质刚度比k进行分析,发现总主动土压力和刚度比k以及脆性指标m有重要相关性。
基于放坡条件有限土体的几何-力学模型,依据极限平衡理论对具有粘聚力土体的主动土压力进行研究。在考虑土粘聚力、放坡角度和土体宽度的情况下,给出了产生主动土压力时剪切破坏角的拟合式和土压力计算的表达式。所给出的土压力表达式在放坡角度垂直时退化为有限土体土压力表达式,在有限土体宽度系数n为1时,退化为放坡主动土压力表达式。分析了土体压力及土压力强度随墙高、土体宽度系数和放坡角度等参数的变化规律。
对放坡条件下的有限土体,应用尖点突变理论,分别研究当土体由应变硬化和应变软化介质组成时以及两种应变软化介质组成时,两种介质相互作用的非线性土压力理论。给出了放坡条件下有限土体产生主动土压力的充要条件,给出了总主动土压力及土压力强度表达式,据此分析了主动土压力和土压力强度随放坡角度和土体宽度系数的变化规律。
通过有限元对放坡条件下有限土体进行数值模拟,得到放坡角度为75°,土体顶部宽度为不同情况时土压力的分布规律,并取两种情况和非线性土压力理论所得规律进行对比,结果显示土压力分布规律相似,表明所建立非线性放坡及有限土体土压力理论是合理可行的。