临界滑动场理论在挡土墙土压力计算中的应用

摘要

边坡临界滑动场理论已成功的解决了边坡和土压力的相关问题，但折线挡土墙和有地震荷载作用下的土压力的计算研究还未涉及到，本文是对临界滑动场理论的推广和拓展，研究了折线挡土墙和地震作用下的土压力计算。研究内容和结论如下：
　　 本文研究了上下墙体高度比以及上下墙体转角对折线挡土墙土压力的影响；并通过对影响地震土压力的众多因素的研究，得出一些对工程设计有一定参考价值的结论。
　　 对折线挡土墙来说，优化的上下墙体高度比应结合挡土墙的主动土压力大小和其相应的抗倾覆安全系数等因素综合确定，据本文算例的计算结果看，其优化比值应在1左右为宜。同时我们在考虑到其他因素之后，可以尽量减小上墙转角，增大下墙转角，来达到降低上下墙土压力的目的，进而可以降低建造挡土墙的成本。
　　 对地震土压力来说，基于临界滑动场理论的地震土压力计算方法是应用M-O法的基本假设，并克服了M-O法的不足之处(如不能考虑有粘聚力的影响)，同时计算结果与M-O法很接近，通过对影响地震土压力的众多因素的研究可得到以下结论：水平地震系数对地震土压力影响较大，而竖向地震系数对地震土压力影响较小，同时竖向地震系数越大，地震土压力越小，所以，有的规范忽略了竖向地震作用的影响，这样偏于安全考虑。当土体的内摩擦角增加时，或粘聚力增大时，地震土压力减小，鉴于此，我们在选择挡土墙墙后填土的类型时，我们应考虑选择内摩擦角大的粘性土。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章绪论

1.1挡土墙土压力计算理论发展简介

1.2边坡临界滑动场简介

1.3 MATLAB简介

1.4本文研究内容

第二章土压力计算方法综述

2.1土压力常见计算方法

2.1.1朗肯土压力理论

2.1.2库仑土压力理论

2.1.3《地基基础设计规范》推荐的计算公式

2.1.4土压力的图解法

2.1.5水平分层法

2.1.6按极限平衡理论计算土压力

2.1.7按能量理论计算挡土墙的土压力

2.2其他土压力理论的发展概括

第三章折线挡土墙土压力计算方法

3.1前言

3.2计算折线挡土墙的常规方法

3.2.1延长墙背法

3.2.2力多边形法

3.2.3上限理论

3.3 临界滑动场法

3.3.1折线挡土墙土压力计算的数值模拟

3.3.2程序的编制

3.3.3算例分析

3.4 本章小结

第四章地震作用下挡土墙土压力计算方法

4.1引言

4.2地震作用下挡土墙土压力研究进展

4.2.1极限平衡理论

4.2.2极限位移理论

4.2.3弹性波理论

4.2.4整体有限元分析方法

4.2.5能量法

4.2.6试验研究

4.3几种常见地震土压力计算方法

4.3.1 M-O计算法

4.3.2按朗肯土压力理论的计算方法

4.3.3地震规范方法

4.4临界滑动场法

4.4.1地震土压力计算的数值模拟

4.4.2程序的编制

4.4.3算例例举

4.4.4分析对比

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文与参加的科研项目