擋土墻主動土壓力計(jì)算的研究.pdf

1、擋土墻后主動土壓力計(jì)算方法的研究是土力學(xué)領(lǐng)域中的經(jīng)典問題，到目前為止，主動土壓力的計(jì)算方法仍存在很多問題，主要體現(xiàn)在主動土壓力和作用點(diǎn)位置系數(shù)計(jì)算結(jié)果無法準(zhǔn)確考慮擋土墻變位模式的影響、需要對滑裂面曲線進(jìn)行假定、計(jì)算模型簡單導(dǎo)致適用性受限等方面。鑒于以上問題，本文利用極限平衡變分法研究主動土壓力的變分問題及斜條分法計(jì)算主動土壓力分布情況，得到了以下結(jié)論：
　?、購膲蠡瑒有w整體靜力平衡方程出發(fā)，推導(dǎo)了坡面為斜面、上部有均布超載、墻

2、背傾斜且粗糙等一般情況下主動土壓力泛函極值等周模型；求解主動土壓力泛函極值等周問題，得到對數(shù)螺旋線的滑裂面函數(shù)及滑裂面上正應(yīng)力函數(shù)，將主動土壓力的求解問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于兩個(gè)拉格朗日乘數(shù)的優(yōu)化問題，通過搜索可得到滑裂面位置及主動土壓力大小。
　?、谒憷治霰砻饔?jì)算粘性土開裂深度z0時(shí)，可以通過搜索的方法得到開裂深度的準(zhǔn)確結(jié)果，以滑裂面上端點(diǎn)應(yīng)力情況為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了終止開裂深度搜索程序的判斷條件。
　　③結(jié)合算例分析主動土壓力計(jì)算結(jié)果

3、，表明作用點(diǎn)位置系數(shù)存在上下限值，只有在這個(gè)范圍內(nèi)，擋土墻可到達(dá)極限平衡狀態(tài)；隨著作用點(diǎn)位置系數(shù)的增加，主動土壓力呈非線性增長；與庫倫計(jì)算結(jié)果對比表明，主動土壓力下限值與庫倫理論計(jì)算結(jié)果非常接近，但作用點(diǎn)位置系數(shù)要高庫侖理論所假定的墻高1/3處，計(jì)算結(jié)果也表明采用庫侖理論進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算時(shí)，所得安全系數(shù)結(jié)果偏大。
　　④采用斜條分法，假定斜土條上、下面的正應(yīng)力和切應(yīng)力為均布，對于給定一個(gè)作用點(diǎn)位置系數(shù)，通過斜土條靜力平衡方程求出主動

4、土壓力分布情況，結(jié)果顯示主動土壓力為非線性分布；將斜條分法主動土壓力分布計(jì)算結(jié)果與模型試驗(yàn)實(shí)測情況對比，得出主動土壓力分布計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果變化趨勢大致一致的結(jié)論，說明將斜條分法應(yīng)用于計(jì)算主動土壓力分布情況是可行的。
　　⑤采用本文推導(dǎo)的主動土壓力計(jì)算方法得到擋土墻穩(wěn)定性系數(shù)，對工程實(shí)例中擋土墻設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選，結(jié)果表明衡重式擋土墻具有較好的安全性和經(jīng)濟(jì)性，是一種較好的設(shè)計(jì)方案。
　　綜合以上，基于極限平衡變分法的主動土壓力