计算挡土墙土压力的极限平衡有限元法

摘要

挡土墙土压力计算是土力学中一个重要而古老的课题，经典的库伦土压力和郎肯土压力理论，因其计算简单和力学概念明确，在工程中得到了广泛的应用，但是它们存在一个明显的不足之处，经典的土压力理论的主要弊端在于它们是建立在极限平衡理论基础上，无法考虑土体的破坏变形的应力-应变规律，为此本文采用一种以应力变形规律为基础的极限平衡有限元法，以消除经典土压力的不足，以便能较准确的计算挡土墙土压力，这也是决定挡土结构设计经济、合理的一个重要因素。
　　 土体的屈服主要是由于剪切因素造成的，因而Mohr-Coulomb准则是最适用于在岩土体问题计算的，但是ANSYS软件中针对土体塑性屈服准则的只有Drucker-Prager准则，因而不能直接用于有限元分析中，根据π平面上Drucker-Prager屈服准则和Mohr-Coulomb屈服准则的不同拟合关系，通过土体强度参数的转换，在ANSYS中得以实现。通过ANSYS进行墙后土体的应力变形规律的模拟，利用挡墙后土体破坏时，土体中将出现一塑性区，根据塑性应变等值线图找出最可能滑动面，最后结合极限平衡法计算求解土压力。该法考虑了土体的非线性应力.应变关系，从土体破坏机理上寻求最可能滑动面，使计算更为合理。因而考虑建立在土体应力-应变变形规律基础上去求解土压力是很有必要的。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 选题的目的及意义

1.3 土压力的研究现状

1.4 本文所做的工作

第二章 挡土墙土压力的极限平衡有限元计算

2.1 经典的土压力计算理论

2.2 土压力滑动面的确定

2.3 极限平衡法计算土压力

2.4 本章小结

第三章 岩土塑性区非线性有限元分析理论

3.1 引言

3.2 岩土弹塑性分析

3.3 几种常见的屈服准则

3.4 Mohr-coulomb准则在应力空间的等效

3.5 非线性有限元

3.6 本章小结

第四章 挡土墙土压力计算的ANSYS反演

4.1 引言

4.2 ANSYS软件的简介

4.3 计算模型的建立

4.4 材料的选择与本构关系

4.5 算例分析

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

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