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组合支挡结构有限土体土压力计算方法分析

土木工程 2024年第3期13卷 250-256页

作者：罗文浩兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州

对于由重力式挡土墙与桩板墙组成的组合支挡结构而言,其土压力计算是一个复杂的过程。在有限土体部分,采用经典土压力求解理论往往导致计算结果偏大,从而引起工程资源的浪费。为解决这一问题,本文基于平行墙理论对组合支挡结构中的有限... 详细信息

对于由重力式挡土墙与桩板墙组成的组合支挡结构而言,其土压力计算是一个复杂的过程。在有限土体部分,采用经典土压力求解理论往往导致计算结果偏大,从而引起工程资源的浪费。为解决这一问题,本文基于平行墙理论对组合支挡结构中的有限土体区域建立了计算模型,并进行了受力分析,推导出了土压力计算公式。通过室内模型试验验证了该方法的准确性,为更精准地计算组合支挡结构土压力提供了一种可行的解决方案。

关键词：组合支挡结构有限土体土压力

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考虑基坑坑内有限土体被动土压力研究

市政技术 2024年第6期42卷 75-80,134页

作者：喻卫华广州市市政集团有限公司广东广州510620

通过数据分析,定量研究了坑内是否考虑有限土体对基坑支护结构位移和弯矩等的影响,并根据极限平衡理论推导了坑内有限土体被动土压力的计算表达式,分析了土体黏聚力、土体内摩擦角、支护与土体间外摩擦角以及有限土体坡脚变化时坑内有... 详细信息

通过数据分析,定量研究了坑内是否考虑有限土体对基坑支护结构位移和弯矩等的影响,并根据极限平衡理论推导了坑内有限土体被动土压力的计算表达式,分析了土体黏聚力、土体内摩擦角、支护与土体间外摩擦角以及有限土体坡脚变化时坑内有限土体被动土压力的变化情况。研究结果表明:坑内有限土体在实际工程中不能仅作为安全储备,应充分考虑其有利作用;被动土压力会随着黏聚力、内摩擦角、外摩擦角和坡脚的增大而增大,土体的破裂角会随着内摩擦角、外摩擦角、坡脚的增大而减小;在黏聚力值相同的条件下,当坑内有限土体宽度与高度比值逐渐增大时,破裂角也逐渐增大;当坑内有限土体宽度与高度比值相同时,黏聚力越大,对应的破裂角也越大;当坑内有限土体宽度与高度比值>1.0后,随着比值的增大,黏聚力值越小,破裂角的增幅越大;当坑内有限土体宽度与高度比值>1.2时,可以将坑内有限土体视为无限土体,可按照经典土压力理论进行求解。

关键词：基坑有限土体被动土压力

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矿区采动区框架桥紧邻有限空间土体侧土压力试验研究

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 322-332页

作者：窦国涛张安静张明飞于文杰王澳波李梓源郑州航空工业管理学院土木与环境学院河南郑州450046 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 河南黄河河务局工程建设中心河南郑州450001

为揭示矿区采动区框架桥侧墙紧邻土体为有限宽度时侧土压力的分布规律,开展了墙体绕墙底转动(RB模式)下松砂非极限土压力试验。研究结果表明:RB模式下,加载墙体和被动受压墙体的侧土压力均呈凸曲线分布,且均随墙体深度的增加先增大后减... 详细信息

为揭示矿区采动区框架桥侧墙紧邻土体为有限宽度时侧土压力的分布规律,开展了墙体绕墙底转动(RB模式)下松砂非极限土压力试验。研究结果表明:RB模式下,加载墙体和被动受压墙体的侧土压力均呈凸曲线分布,且均随墙体深度的增加先增大后减小。墙体深度相同的条件下,侧土压力、侧土压力合力均随相对挤压位移的增大而增大。加载墙体和被动受压墙体的侧土压力三维分布均为凸曲面分布,但是侧土压力极值出现区域不同。在相对挤压位移相同的条件下,加载墙体的侧土压力合力大于受压墙体,侧土压力合力作用点高于受压墙体。

关键词：采动区框架桥有限土体 RB模式被动土压力

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有限土体刚性挡墙平动模式被动土压力试验研究

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岩土工程学报 2016年第6期38卷 978-986页

作者：应宏伟张金红王小刚李冰河朱伟浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江省建筑设计研究院浙江杭州310008 浙江绿城建筑设计有限公司浙江杭州310007

经典的库仑或朗肯土压力理论无法适用有限土体情况下的土压力问题。利用研制的土压力试验模型装置,进行了一组不同填土宽度的刚性挡墙平动模式室内模型试验,采用微型土压力盒量测从静止状态到被动极限状态的水平土压力分布的变化,利用... 详细信息

经典的库仑或朗肯土压力理论无法适用有限土体情况下的土压力问题。利用研制的土压力试验模型装置,进行了一组不同填土宽度的刚性挡墙平动模式室内模型试验,采用微型土压力盒量测从静止状态到被动极限状态的水平土压力分布的变化,利用颗粒图像测速技术研究土体内滑裂面发展规律。试验结果表明:半无限土体情况下的被动土压力大小、分布和合力作用点与库仑被动土压力较为接近。而有限宽度情况下移动挡墙上各深度的被动土压力值均大于库仑被动土压力,且土体宽度越窄,挡墙的被动极限位移有增大趋势,挡墙下部的被动土压力增大更明显,土压力分布的非线性程度愈高,被动土压力系数越大,被动土压力合力作用点明显往墙底移动。随着填土宽度的减小,填土表面的隆起愈明显,滑裂面的倾角略有增大。当移动挡墙达到或接近极限状态时,固定边界上的水平土压力随填土宽度的减小而逐渐增大,甚至接近库仑被动土压力。

关键词：模型试验有限土体被动土压力平动模式土体变形砂土

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有限土体土压力和边坡安全系数分析

清华大学学报（自然科学版） 2019年第8期59卷 619-627页

作者：介玉新清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室

结合岩土工程近年来的发展,该文针对有限土体土压力、边坡安全系数及临界滑动面的计算方法中存在的问题进行分析探讨,发现现有的计算有限土体土压力的方法存在缺陷,由此计算的土压力会随着土体宽度的减小而趋近于0,违背土力学常识。有... 详细信息

结合岩土工程近年来的发展,该文针对有限土体土压力、边坡安全系数及临界滑动面的计算方法中存在的问题进行分析探讨,发现现有的计算有限土体土压力的方法存在缺陷,由此计算的土压力会随着土体宽度的减小而趋近于0,违背土力学常识。有限土体土压力应当采用Rankine土压力理论进行计算。采用基于强度储备定义的安全系数,可以无须区分'抗滑力'和'滑动力'。对于给定滑动面,取滑动面上土体的抗剪强度来计算安全系数是由抗剪强度的定义本身所决定的,但土体并不一定能够调整到'最大抗滑能力'。最小安全系数对应的临界滑动面不一定是最先发生滑动的破坏面。该研究对理解相关概念、提高岩土力学的认知水平具有一定意义。

关键词：有限土体土压力边坡安全系数滑动面

考虑变形非线性影响的有限土体土压力计算模型

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水利学报 2012年第9期43卷 1121-1126页

作者：杨明辉汪罗成赵明华湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

分析了墙后有限土体的破坏模式及位移特征。对墙后土体梯形滑动楔体进行分区处理,分别采用薄层单元法建立了极限状态土压力强度一阶微分方程,导出了有限土体极限土压力理论公式。在此基础上,考虑土压力的非极限状态与极限状态的关联性,... 详细信息

分析了墙后有限土体的破坏模式及位移特征。对墙后土体梯形滑动楔体进行分区处理,分别采用薄层单元法建立了极限状态土压力强度一阶微分方程,导出了有限土体极限土压力理论公式。在此基础上,考虑土压力的非极限状态与极限状态的关联性,建立了土体位移与土压力的关系式,提出了考虑土体位移非线性影响的有限土体土压力计算模型。该模型可考虑围护结构挠曲变形等非线性位移对土压力发挥的影响,且参数简单物理意义明确。与试验实测数据对比表明,该方法相比规范方法更接近于实测值,可供相关设计计算参考。

关键词：土压力有限土体非极限状态非线性变形

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考虑剪应力作用的有限土体被动土压力分析

湖南大学学报（自然科学版） 2020年第9期47卷 76-84页

作者：徐日庆徐叶斌浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心浙江杭州310058

以挡土墙后有限范围砂土为研究对象,建立挡土墙位移与内、外摩擦角的关系,假定墙后土体为圆弧形拱,并考虑层间剪应力,采用多道滑裂面假设下得到的破裂面角与被动土压力系数,推导了有限土体的被动土压力解,该公式也可退化为半无限土体的... 详细信息

以挡土墙后有限范围砂土为研究对象,建立挡土墙位移与内、外摩擦角的关系,假定墙后土体为圆弧形拱,并考虑层间剪应力,采用多道滑裂面假设下得到的破裂面角与被动土压力系数,推导了有限土体的被动土压力解,该公式也可退化为半无限土体的被动土压力解.与模型试验相比,所提理论解与试验值吻合较好,证明了解析解的合理性.参数分析表明:考虑层间剪应力下不影响被动土压力的合力,但会使其合力作用点升高;被动土压力随土体宽高比减小呈现先变化不大后急剧增加的趋势;被动土压力合力随内摩擦角增加呈单增趋势,而合力作用点则随之降低.

关键词：被动土压力薄层单元法有限土体层间剪应力土拱效应

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无黏性有限土体主动土压力解析解

岩土力学 2016年第9期37卷 2513-2520页

作者：王闫超晏鄂川陆文博丛璐朱存金李兴明叶世伟中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

经典土压力理论的应用是基于半无限土体,但当墙后土体范围有限时经典土压力理论可能就不再适用,出现有限土体土压力问题。针对较复杂条件下无黏性土的有限土体土压力问题,建立了计算模型,并采用薄层单元法推导出解析公式,证明经典的郎... 详细信息

经典土压力理论的应用是基于半无限土体,但当墙后土体范围有限时经典土压力理论可能就不再适用,出现有限土体土压力问题。针对较复杂条件下无黏性土的有限土体土压力问题,建立了计算模型,并采用薄层单元法推导出解析公式,证明经典的郎肯土压力和库仑土压力皆为所提出的新公式的特解。在综合考虑不同计算条件后,制定土压力计算流程,涵盖了各个条件下土压力计算方法。通过计算分析表明:极限破裂角不为定值,随计算参数的变化而变化;不存在有限土体时,所提新公式解与库仑解较接近;出现有限土体时,新公式解趋近于模拟解,从而证明了新公式解的合理性。此时与库仑解相比,则存在明显差异。

关键词：有限土体主动土压力无黏性土极限破裂角

紧邻既有建筑基坑有限土体主动土压力计算方法

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工程力学 2014年第4期31卷 76-81页

作者：王洪亮宋二祥宋福渊清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 中国建筑股份有限公司技术中心北京101300

当拟开挖基坑周边存在既有建筑物时,在基坑支护的挡土构件与既有建筑基础间土体宽度有限,此时土压力不能采用传统的朗肯理论或库伦理论进行计算。由于采用滑移土体为刚性体、墙土界面光滑等假设,此前针对该问题进行研究的文献未能很好... 详细信息

当拟开挖基坑周边存在既有建筑物时,在基坑支护的挡土构件与既有建筑基础间土体宽度有限,此时土压力不能采用传统的朗肯理论或库伦理论进行计算。由于采用滑移土体为刚性体、墙土界面光滑等假设,此前针对该问题进行研究的文献未能很好反映实际情况。该文通过对挡土墙与既有建筑基础间的有限土体进行完整的受力分析,考虑了既有建筑基础与有限土体间的法向及切向相互作用力,建立了求解有限土体主动土压力的计算公式,并进行了适当的简化。与有限元计算结果的比较表明,该公式较以往的算法更接近于有限元结果,同时它还能考虑对墙土界面强度折减系数的不同取值。该文给出的简化公式形式较为简捷,精度较高,可方便工程技术人员对此类土压力问题进行初步计算。

关键词：有限土体主动土压力既有建筑基坑粘性土

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