边坡下涵洞垂直土压力机理分析
本文关键词： 高路堤涵洞 垂直土压力系数 填土高度 内摩擦角 边坡系数 有限元分析 出处：《太原理工大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：随着我国经济的大力发展,涵洞不仅是公路、铁路等交通设施的重要组成部分,而且还广泛应用在水利工程和城市建设当中。这些工程的大幅增长,也对其质量提出了更高的要求。在满足边坡稳定的条件下,高路堤意味着边坡下涵洞长度的增加,相应的,这部分工程在整个涵洞造价中所占的比例也会更大。涵洞顶竖向土压力的计算一直是工程界关注的问题。每一种理论都只是建立在一定的假设基础上,很多理论需要进一步完善以及实践的验证。现有的涵洞土压力计算理论中,不管是从平面角度分析还是从三维角度分析,绝大部分都只是考虑了涵洞的横向受力。对于边坡下涵洞而言,这样的简化无疑是忽略了边坡填土高度变化在纵向上对涵顶竖向土压力的影响。本文以此为切入点,分析了填土高度,内摩擦角和边坡系数对边坡下涵洞顶垂直土压力的影响规律,本文的研究内容如下:(1)从理论角度,以刚性地基和箱涵为研究对象,建立边坡下涵洞计算模型,刚性基础以箱涵为研究对象,分别研究了以上三个因素对边坡下涵洞顶垂直土压力的影响,并总结出相应的垂直土压力计算公式。(2)采用大型有限元商业软件ABAQUS,建立涵洞三维有限元模型,分析土体发生弹性变形时,不同填土高度,内摩擦角及边坡系数对边坡下涵洞顶垂直土压力分布规律的影响,并将数值模拟的弹性计算结果与理论计算的结果进行对比分析。(3)用ABAQUS软件建立涵洞三维有限元模型,分析土体发生弹塑性变形时,不同填土高度,内摩擦角及边坡系数对边坡下涵洞顶垂直土压力分布规律的影响,并将土体发生弹塑性变形的数值模拟结果与理论结果进行对比分析。
[Abstract]:With the rapid economic development of our country, culverts are not only an important part of transportation facilities such as roads and railways, but also widely used in water conservancy projects and urban construction. It also puts forward higher requirements for its quality. Under the condition of satisfying the stability of the slope, the high embankment means the increase of the culvert length under the slope. The calculation of vertical earth pressure at the top of culverts has always been a matter of concern to the engineering community. Each theory is based on certain assumptions. Many theories need to be further perfected and verified in practice. In the existing culverts earth pressure calculation theory, whether from a plane angle or from a three-dimensional perspective analysis, Most of them only consider the lateral force of culvert. For the culvert under the slope, this simplification undoubtedly ignores the vertical influence of the height of the slope fill on the vertical earth pressure of the culvert. The influence of filling height, angle of internal friction and coefficient of slope on vertical soil pressure of culvert top under slope is analyzed. The research contents of this paper are as follows: 1) from the theoretical point of view, taking rigid foundation and box culvert as research objects, the calculation model of culvert under slope is established. The influence of the above three factors on the vertical earth pressure of the culvert top under the slope is studied with the box culvert as the research object of the rigid foundation. The corresponding formula for calculating vertical earth pressure is summarized. (2) A three-dimensional finite element model of culvert is established by using commercial finite element software Abaqus, and the different filling heights are analyzed when the soil is elastic deformation. The influence of internal friction angle and slope coefficient on vertical earth pressure distribution of culvert top under slope is analyzed. The elastic calculation results of numerical simulation are compared with those of theoretical calculation. The three-dimensional finite element model of culvert is established by ABAQUS software. The influence of different filling height, angle of internal friction and slope coefficient on vertical earth pressure distribution of culvert top under slope is analyzed when soil is elastic-plastic deformation. The numerical simulation results of soil elastoplastic deformation are compared with the theoretical results.
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU432
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 徐向辉;;土工分析中土压力计算方法与应用探讨[J];甘肃科技纵横;2006年01期
2 鲁瑞林;张永兴;王桂林;胡居义;;山区高填涵顶垂直土压力现场测试及计算研究[J];西部探矿工程;2006年12期
3 李宁波,张吾渝;土压力计算存在的问题[J];青海大学学报(自然科学版);1998年04期
4 冉隆重;对土压力计算方法的几点改进意见[J];西安工程学院学报;2001年01期
5 杨超;刘希亮;王光勇;;硬粘土基坑开挖土压力变化规律分析[J];辽宁工程技术大学学报;2005年06期
6 唐小萍;;粘性土压力计算公式的修正[J];建设科技;2006年18期
7 姜晨光;贺勇;刘波;朱佑国;吴晓峰;;基坑开挖坑壁土压力原位监测与分析[J];岩土工程学报;2006年S1期
8 曾玉莹;郑小战;;考虑位移效应的支护结构土压力计算[J];水运工程;2006年12期
9 赵建平;余闯;陈国兴;宰金珉;;受位移影响的土压力模型在工程实例模拟分析中的应用[J];岩土力学;2006年S1期
10 李兴高;刘维宁;;刚性挡墙上土压力不确定性的计算研究[J];岩土工程学报;2007年03期
相关会议论文 前10条
1 徐日庆;俞建霖;龚晓南;张吾渝;;基坑开挖中土压力计算方法探讨[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年
2 冯忠居;;沟埋式大型钢筋混凝土蛋型管道土压力的研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集（第三卷）[C];1996年
3 董诚;郑颖人;唐晓松;;渗流条件下基坑水-土压力不同计算方法的比较[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
4 宋明健;杨庆;钟义敏;;基坑真实土压力的影响因素[A];四川省煤田地质局论文集[C];2010年
5 戚继荣;刘祖春;;软土基坑土压力计算的理论分析与探讨[A];江苏省地质学会岩土工程专业委员会论文集[C];2003年
6 张飞;李镜培;;考虑卸载及硬化效应的基坑水土压力计算[A];岩石力学与工程的创新和实践：第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
7 韩业龙;郑刚;刁钰;聂东清;;考虑非极限状态土压力的水泥土搅拌桩围护结构水平变形计算方法[A];城市地下空间综合开发技术交流会论文集[C];2013年
8 李广信;周顺和;;挡土结构上的土压力与超静孔压力的关系[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1999年
9 姜晨光;贺勇;朱烨昕;姜科;顾持真;;基于引力场的基坑坑壁土压力计算方法与实践[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 张正威;崔京浩;;基坑横撑和渗流对墙后土压力的影响[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1999年
相关博士学位论文 前10条
1 王立明;有支点柔性支护结构主动区土压力和增强机理研究[D];同济大学;2007年
2 李永刚;沟埋式和上埋式涵洞土压力统一计算理论研究[D];太原理工大学;2009年
3 宋飞;考虑侧向变形的各向异性填土土压力计算方法及试验研究[D];清华大学;2009年
4 许锡昌;土压力问题与基坑变形分析[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2004年
5 马少俊;动静荷载下挡土墙土压力计算及相关问题研究[D];浙江大学;2012年
6 吴明;深基坑工程若干土力学问题研究[D];浙江大学;2009年
7 姜朋明;转动状态下挡土墙土压力的严密解法及其应用[D];南京理工大学;2008年
8 张宁霞;公路大跨径高填方涵洞工作特性综合研究[D];长安大学;2014年
9 彭社琴;超深基坑支护结构与土相互作用研究[D];成都理工大学;2009年
10 陈页开;挡土墙上土压力的试验研究与数值分析[D];浙江大学;2001年
相关硕士学位论文 前10条
1 石聪;砂土中沉井侧壁摩阻力离心机试验研究[D];西南交通大学;2015年
2 龙飞;成都裂隙性黏土基坑土压力计算方法研究[D];西南交通大学;2015年
3 张衍;非极限土压力作用下双排桩支护结构内力变形分析[D];安徽建筑大学;2015年
4 李苗苗;库仑土压力的力学机制研究及其工程应用[D];长沙理工大学;2014年
5 李伟龙;填土性质与边坡对高填方黄土明洞土压力影响的研究[D];兰州交通大学;2015年
6 柯才桐;挡土墙土压力计算理论研究[D];海南大学;2014年
7 李彦平;嵌入式筒型结构土压力计算及稳定性研究[D];中国海洋大学;2015年
8 王德芳;RT变位模式非极限状态下挡土墙波动土压力研究[D];太原理工大学;2016年
9 周贻鑫;中、美、欧岩土工程勘察规范对比研究[D];东南大学;2015年
10 江文放;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[D];华侨大学;2016年
，本文编号：1506229
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/1506229.html
