基于旋轮线滑裂面的柔性挡土墙非极限土压力理论研究
发布时间：2021-04-12 20:04
挡土墙土压力的计算是岩土工程中的古老课题,柔性挡土墙作为一种常见的基坑支护结构,其所受土压力的大小和分布规律对基坑支护结构的设计有重要影响。传统的土压力理论都是基于刚性挡土墙且墙侧土体达到极限平衡状态时来求解土压力,其结果无法准确反映实际工程中土压力的大小及分布,特别是对于支护结构刚度较小且受到土压力作用后会产生复杂变形的柔性挡土墙,其计算理论存在缺陷。在现有研究的基础上,论文以经典模型实验和实际基坑工程为背景,对非极限状态下柔性挡土墙的土压力计算进行研究,主要内容和成果如下:（1）通过总结经典土压力理论及柔性挡土墙土压力理论研究现状,分析挡土墙后土体的应力状态和滑裂面,发现经典土压力理论存在局限性。（2）以砂土基坑柔性挡土墙为研究对象,用一元三次函数拟合得到柔性挡土墙任意位移曲线方程,考虑非极限状态下墙后土体内摩擦角和墙土接触面上外摩擦角发挥值与位移的关系,假设墙后土体的潜在滑裂面为旋轮线,应用水平层分析法,考虑土拱效应,推导出考虑位移的柔性挡土墙非极限土压力强度、土压力合力和合力作用点的计算式。（3）以模型试验作为基本算例,与经典土压力理论和试验结果进行对比分析。结果表明,旋轮线滑...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 模型试验
1.2.2 数值模拟
1.2.3 理论方法
1.3 目前存在的问题
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
1.4.3 创新点
1.5 本章小结
第二章 支护结构土压力理论概述
2.1 支护结构的类型
2.2 支护结构的受力特点
2.3 影响支护结构土压力的因素
2.3.1 土力学参数
2.3.2 支护设计
2.3.3 施工因素
2.4 土压力计算理论概述
2.4.1 极限平衡理论
2.4.2 经典土压力理论存在的问题
2.4.3 非极限土压力理论概述
2.5 墙后滑裂土体分析
2.5.1 应力状态分析
2.5.2 滑裂面分析
2.6 本章小结
第三章 基于旋轮线滑裂面的柔性挡土墙非极限土压力计算
3.1 摩擦角与位移的关系
3.1.1 非极限状态内摩擦角发挥值
3.1.2 非极限状态外摩擦角发挥值
3.2 柔性挡土墙位移模式
3.3 有效位移面积比
3.4 柔性挡土墙后土体滑裂面的假定
3.5 非极限状态土压力公式的推导
3.5.1 分析模型
3.5.2 准主动土压力
3.5.3 准被动土压力
3.5.4 基本方程求解
3.6 本章小结
第四章 模型试验分析
4.1 模型试验简介
4.2 试验数据对比与结果分析
4.2.1 位移对比
4.2.2 滑裂面对比
4.2.3 土压力分布对比
4.2.4 土压力合力及合力作用点对比
4.3 外摩擦角影响分析
4.4 本章小结
第五章 工程案例分析
5.1 工程概况
5.2 工程地质及水文地质条件
5.3 基坑支护设计概况
5.4 基坑有限元模型的建立
5.4.1 模型假定
5.4.2 模型介绍
5.5 计算结果分析
5.6 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑非极限土压力的深基坑桩锚支护结构水平位移计算[J]. 周勇,罗玉博,张康康. 兰州理工大学学报. 2018(06)
[2]柔性桩黏性土的非极限主动土压力[J]. 李朝阳,谢强,康景文,赵梦怡,郭永春. 土木建筑与环境工程. 2018(05)
[3]考虑基坑支护结构变形模式的土压力研究[J]. 李连祥,王兴政. 地下空间与工程学报. 2018(04)
[4]柔性支护黏性土基坑非极限被动土压力研究[J]. 赵梦怡,谢强,康景文,李朝阳,郭永春. 工程地质学报. 2018(04)
[5]基于曲线滑裂面的挡墙主动土压力分析[J]. 杨贵,王阳阳,刘彦辰. 岩土力学. 2017(08)
[6]基于土拱效应的墙背非极限主动土压力[J]. 江文放,周亦涛,俞缙,涂兵雄. 地下空间与工程学报. 2016(06)
[7]RB模式下考虑土拱效应的非极限主动土压力[J]. 王海,周亦涛,江文放. 公路. 2016(10)
[8]曲线破裂面下考虑土拱效应的挡土墙主动土压力[J]. 鹿兴,彭蓉,朱凯. 工业建筑. 2016(10)
[9]黏性土填料下考虑土拱效应的非极限主动土压力计算方法[J]. 娄培杰. 岩土力学. 2015(04)
[10]考虑变位影响的刚性挡墙非极限土压力研究[J]. 陈奕柏,柯才桐,高洪波,陈云. 岩石力学与工程学报. 2015(05)
博士论文
[1]挡土墙主动土压力理论研究[D]. 章瑞文.浙江大学 2007
[2]深基坑开挖与支护的模型试验与ANSYS分析研究[D]. 俞晓.武汉理工大学 2005
[3]挡土墙上土压力的试验研究与数值分析[D]. 陈页开.浙江大学 2001
硕士论文
[1]考虑变位影响的柔性支护结构非极限土压力研究[D]. 黄新宇.广州大学 2016
[2]深基坑支护墙体位移对插入深度及土压力的影响[D]. 徐攀.武汉科技大学 2008
[3]建筑基坑板桩墙支护模型试验装置的制作与研究[D]. 苏晓科.武汉科技大学 2005
本文编号：3133899
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 模型试验
1.2.2 数值模拟
1.2.3 理论方法
1.3 目前存在的问题
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
1.4.3 创新点
1.5 本章小结
第二章 支护结构土压力理论概述
2.1 支护结构的类型
2.2 支护结构的受力特点
2.3 影响支护结构土压力的因素
2.3.1 土力学参数
2.3.2 支护设计
2.3.3 施工因素
2.4 土压力计算理论概述
2.4.1 极限平衡理论
2.4.2 经典土压力理论存在的问题
2.4.3 非极限土压力理论概述
2.5 墙后滑裂土体分析
2.5.1 应力状态分析
2.5.2 滑裂面分析
2.6 本章小结
第三章 基于旋轮线滑裂面的柔性挡土墙非极限土压力计算
3.1 摩擦角与位移的关系
3.1.1 非极限状态内摩擦角发挥值
3.1.2 非极限状态外摩擦角发挥值
3.2 柔性挡土墙位移模式
3.3 有效位移面积比
3.4 柔性挡土墙后土体滑裂面的假定
3.5 非极限状态土压力公式的推导
3.5.1 分析模型
3.5.2 准主动土压力
3.5.3 准被动土压力
3.5.4 基本方程求解
3.6 本章小结
第四章 模型试验分析
4.1 模型试验简介
4.2 试验数据对比与结果分析
4.2.1 位移对比
4.2.2 滑裂面对比
4.2.3 土压力分布对比
4.2.4 土压力合力及合力作用点对比
4.3 外摩擦角影响分析
4.4 本章小结
第五章 工程案例分析
5.1 工程概况
5.2 工程地质及水文地质条件
5.3 基坑支护设计概况
5.4 基坑有限元模型的建立
5.4.1 模型假定
5.4.2 模型介绍
5.5 计算结果分析
5.6 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑非极限土压力的深基坑桩锚支护结构水平位移计算[J]. 周勇,罗玉博,张康康. 兰州理工大学学报. 2018(06)
[2]柔性桩黏性土的非极限主动土压力[J]. 李朝阳,谢强,康景文,赵梦怡,郭永春. 土木建筑与环境工程. 2018(05)
[3]考虑基坑支护结构变形模式的土压力研究[J]. 李连祥,王兴政. 地下空间与工程学报. 2018(04)
[4]柔性支护黏性土基坑非极限被动土压力研究[J]. 赵梦怡,谢强,康景文,李朝阳,郭永春. 工程地质学报. 2018(04)
[5]基于曲线滑裂面的挡墙主动土压力分析[J]. 杨贵,王阳阳,刘彦辰. 岩土力学. 2017(08)
[6]基于土拱效应的墙背非极限主动土压力[J]. 江文放,周亦涛,俞缙,涂兵雄. 地下空间与工程学报. 2016(06)
[7]RB模式下考虑土拱效应的非极限主动土压力[J]. 王海,周亦涛,江文放. 公路. 2016(10)
[8]曲线破裂面下考虑土拱效应的挡土墙主动土压力[J]. 鹿兴,彭蓉,朱凯. 工业建筑. 2016(10)
[9]黏性土填料下考虑土拱效应的非极限主动土压力计算方法[J]. 娄培杰. 岩土力学. 2015(04)
[10]考虑变位影响的刚性挡墙非极限土压力研究[J]. 陈奕柏,柯才桐,高洪波,陈云. 岩石力学与工程学报. 2015(05)
博士论文
[1]挡土墙主动土压力理论研究[D]. 章瑞文.浙江大学 2007
[2]深基坑开挖与支护的模型试验与ANSYS分析研究[D]. 俞晓.武汉理工大学 2005
[3]挡土墙上土压力的试验研究与数值分析[D]. 陈页开.浙江大学 2001
硕士论文
[1]考虑变位影响的柔性支护结构非极限土压力研究[D]. 黄新宇.广州大学 2016
[2]深基坑支护墙体位移对插入深度及土压力的影响[D]. 徐攀.武汉科技大学 2008
[3]建筑基坑板桩墙支护模型试验装置的制作与研究[D]. 苏晓科.武汉科技大学 2005
本文编号：3133899
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