考虑土拱效应的刚性挡墙非极限静、动土压力求解方法研究

发布时间：2017-09-09 14:13

  本文关键词：考虑土拱效应的刚性挡墙非极限静、动土压力求解方法研究

  更多相关文章： 非极限状态 土拱效应 RB模式 平移模式 地震主动土压力

【摘要】：挡土墙受到的土压力随着位移的发展而逐渐变化。挡墙尚未移动、背向填土移动、向着填土移动时,土压力将分别处在静止、主动、被动土压力。而大量试验及工程实践中均发现,正常工作的挡土墙所受土压力由于产生的变形较小而未能达到极限主动、被动状态,而是处在非极限主动、被动状态。经典土压力理论认为土拱效应引起的应力重分布可以忽略不计,但实际上土拱效应对于土压力的分布、大小均有着不容忽视的影响。前人对于墙后土体的土拱形状的假设主要包括悬链线及圆弧,且将应力未偏转的位置定在破裂面位置。该假定对于RB模式来说是可行的而对于平移模式则会出现矛盾,因为前者水平微元土体的上下表面剪力不为零,而后者该力为零。所以对于平移模式下的墙后土体的土拱形状需作相关的改进,使之符合平移模式的特点。针对目前关于非极限及土拱效应的研究情况,本文主要做了以下工作:1、假定平移模式下的土拱形状为对称圆弧,保证水平微元土体的上下表面剪应力积分后为零。将其应用于平移模式下砂性土、粘性土压力的求解,进一步考虑非极限内摩擦角随着位移发展的非线性变化,得到考虑土拱的非极限土压力、土压力合力及其作用点等计算式。与试验数据、前人的计算结果进行对比,发现本文的计算结果吻合得较好。2、进一步对挡土墙位移模式对土压力的影响进行研究,RB模式下非极限主动土压力考虑填土微元水平面剪力作用,由水平微元的平衡方程得到RB模式下非极限主动土压力,该力随着填土埋深逐渐增大,与平移模式下非极限主动土压力沿着填土埋深先增大后减小的情况不同。3、针对非垂直挡墙地震主动土压力进行拟动力法的分析求解,得到其土压力系数随着时间的变化规律,并取其最危险时刻,分析该土压力沿着墙高的分布规律。
【关键词】：非极限状态 土拱效应 RB模式 平移模式 地震主动土压力
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU476.4;TU432
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 国内外土压力研究现状9-12
• 1.2.1 土拱效应研究现状9-10
• 1.2.2 非极限土压力研究现状10-11
• 1.2.3 地震主动土压力研究现状11-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第2章 砂性土刚性挡土墙非极限主动土压力14-32
• 2.1 引言14
• 2.2 墙后圆弧小主应力拱形14-18
• 2.2.1 小主应力拱模型14-16
• 2.2.2 同PAIK小主应力拱比较16-18
• 2.3 非极限填土内摩擦角、墙土摩擦角18-22
• 2.3.1 非极限填土内摩擦角、墙土摩擦角18-20
• 2.3.2 极限位移的确定20-22
• 2.4 砂性土刚性挡土墙非极限主动土压力22-29
• 2.4.1 公式推导22-26
• 2.4.2 结果分析与讨论26-29
• 2.5 本章小结29-32
• 第3章 粘性土刚性挡土墙非极限土压力32-56
• 3.1 引言32
• 3.2 粘性土非极限主动土压力32-44
• 3.2.1 公式推导32-38
• 3.2.2 分类讨论38-39
• 3.2.3 结果分析与讨论39-44
• 3.3 粘性土非极限被动土压力44-55
• 3.3.1 公式推导44-49
• 3.3.2 结果分析与讨论49-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第4章 RB模式下考虑土拱效应的非极限主动土压力56-70
• 4.1 引言56
• 4.2 RB模式下非极限主动土压力56-61
• 4.2.1 RB模式下挡土墙模型56-57
• 4.2.2 RB模式下非极限填土内摩擦角、墙土摩擦角57
• 4.2.3 RB模式下非极限应力分析57-59
• 4.2.4 RB模式下非极限滑裂面倾角、主动土压力系数59
• 4.2.5 RB模式下非极限主动土压力59-60
• 4.2.6 RB模式下非极限主动土压力合力及其作用点高度60-61
• 4.3 结果分析与讨论61-67
• 4.3.1 非极限填土内摩擦角、主动土压力系数61-63
• 4.3.2 RB模式下非极限主动土压力63-64
• 4.3.3 RB模式下非极限主动土压力合力距64-65
• 4.3.4 RB模式下非极限主动土压力合力作用点65-67
• 4.4 算例分析67
• 4.5 本章小结67-70
• 第5章 基于拟动力法的非垂直挡墙地震主动土压力70-88
• 5.1 引言70
• 5.2 地震主动土压力分析70-77
• 5.2.1 滑裂体受力70-71
• 5.2.2 地震惯性力分析71-72
• 5.2.3 土应力分析72-74
• 5.2.4 地震破裂角74-75
• 5.2.5 法向地震主动土压力75-77
• 5.3 影响因素分析77-85
• 5.3.1 地震主动土压力系数77-79
• 5.3.2 地震主动破裂角79-82
• 5.3.3 法向地震主动土压力82-85
• 5.4 本章小结85-88
• 第6章 结论与展望88-90
• 参考文献90-95
• 致谢95-96
• 附录96-106
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果106

，

本文编号：820902