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作用于挡土墙上的土压力是一个古老的课题,经典的库仑土压力理论和朗肯上压力理论,因其计算简单和力学概念明确,在工程中得到广泛应用。但是,它们都存在着一些明显的不足之处。因此,有必要根据工程实际,提出考虑挡土墙位移模式的土压力计算方法,能较准确地计算刚性挡土墙上的土压力,这也是决定挡土结构设计经济、合理的一个重要因素。
墙体基本位移模式包括以下三种:平移(T)、绕墙底转动(RB)、绕墙顶转动(RT)。本文以基本位移模式下背离填土移动的刚性挡上墙为研究对象,基于库仑土压力理论中墙后填上滑动楔体极限平衡的概念,在滑动楔体上沿填土深度方向取薄层单元体进行分析。通过对己有的模型试验和有限元分析的结果进行归纳和分析,得到挡土墙不同位移模式下墙体背离填土移动时,墙后填土的渐进破坏机理。采用函数拟合填上内摩拣角和墙土接触面上摩擦角发挥与位移之间的关系,以此反映土压力随位移的变化,得到不同墙体位移模式下挡土墙主动土压力的强度、合力大小以及合力作用点的理论公式,并将本文建义的计算方法得到的土压力计算值与模型实测值进行比较,两者较符合。
采用考虑墙体位移模式的土压力计算方法,能较好地反映挡土墙实际工作条件下的位移情况,避免了采用库仑主动土压力理论计算得到土压力偏小而使设计安全度降低的缺点。因此,本文提出的土压力计算方法能使挡土墙设计更安全、合理。