考虑位移效应刚性挡土墙被动土压力计算方法研究

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1、浙江大学建筑工程学院硕士学位论文考虑位移效应刚性挡土墙被动土压力计算方法研究姓名：李昕睿申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：徐日庆20100101浙江大学硕士学位论文考虑位移效应刚性挡土墙被动土压力计算方法研究李昕睿2010年1月摘要传统的土压力理论力学概念明确，计算方法简单，但其所求结果实际为极限状态土压力值，在工程设计中采用该值可能导致浪费或是产生偏于不安全的后果。在大多情况下，挡土墙的侧向位移很小，挡土墙受到的土压力实际上处于静止土压力与极限土压力之间．为了更准确的进行挡土墙设计，有必要对非极限位移时的土压力计算进行研究。土体从

2、静止到极限状态是一个渐变的过程，土压力同时受到挡土墙位移模式和位移大小的影响．挡土墙土压力分布是非线性的，填土滑裂面通常为曲面。本文通过对现有土压力试验及数值计算结果进行分析，得到墙后填土的渐进破坏机理、填土内摩擦角及墙土接触面上外摩擦角的发挥特性，建立内、外摩擦角与土体位移之间的关系。考虑滑裂面的可能形状，改进现有的被动土压力计算方法，建立不同位移模式下非极限被动土压力强度、合力及其作用点的计算公式。分别计算分析了填土为不同密实度干砂及填土为饱和砂土的模型试验，并与实测数据进行对比，发现两者结论比较吻合．本文的土压力计算方法考虑挡土墙位移

3、模式及大小、土体滑裂面发展、摩擦角发挥特点等影响因素，可以求解任意位移量下的被动土压力，易于掌握，能较好地反映土压力及其作用点随位移的变化规律。关键词：刚性挡土墙；被动土压力；非极限状态；位移模式；破坏机理；摩擦角ABSTRACTClassicalearthpressuretheoriescarlreflectthemechanicalconceptsclearlyandalesimple，buttheeanhpressurecalculatedbythesemethodusuallysupposesthatthesoilisinlimit

4、state，whichmaybringonthewastingortheinsecureresultifadoptingthatinprojectdesign．Inmostcases，thelateraldisplacementoftheretainingwallisverysmall，earthpressureinpracticemostlyJocatesbe似eenstaticearthpressureandultimateearthpressure．Inordertodesignretainingwallsmoreaccumtely，

5、itis舱edtoresearchthecalculationofearthpressurewithnon．1imitdisplacement．neprocessofsoilbehindretainingwallchangingfromrestingstatetolimitstateisgrad砌．Theearthpressureisinfluencedbyboththedisplacementsizeanddisplacementmodes．Thedis仃ibutionofpasslVeearthpressureagainstretain

6、ingwallisnonlinear，andtheslidingsurfaceinsoilisusuallvaCU_'Ve·Inthispaper,based011thesoiltestsandnumericalcalculationresultsthatresearcherseverdidaboutearthpressure，thefailuremechanismofdifferentwallmovementmodeswere锄alyzed卸dnlerelationshipbetweenthefrictionanglesandthewal

7、lmovementWasobtained．Consideringthepossibilityshapeofslipsurfaceofsoil，theexistingmethodstocalculatepassiveearthpressurewereimproved．Theoreticalformulasofpassiveearthpressureintensity,resultantforceandtheirappliedpointsundel．d1丘er翎tmovementmodeswerederived．Modeltestswhichf

8、illingsweFedrysandofdifferentdensityorsaturatedsandwerecalculatedandanalyzed．Calculatedva