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高填方减载式刚性涵洞受力特性模型试验研究

岩土力学 2020年第3期41卷 823-830页

作者：宋丁豹蒲诃夫陈保国孟庆达华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

为了研究高填方减载式刚性涵洞结构的减载效果,利用模型试验分别对减载式刚性涵洞、采用一般减载方法的涵洞和未减载涵洞的涵顶垂直土压力和侧墙水平土压力进行对比分析。在此基础之上,建立了减载式刚性涵洞涵顶垂直土压力理论模型,推... 详细信息

为了研究高填方减载式刚性涵洞结构的减载效果,利用模型试验分别对减载式刚性涵洞、采用一般减载方法的涵洞和未减载涵洞的涵顶垂直土压力和侧墙水平土压力进行对比分析。在此基础之上,建立了减载式刚性涵洞涵顶垂直土压力理论模型,推得了减载式刚性涵洞涵顶垂直土压力计算式,并将模型试验结果与理论分析结果进行了对比分析。研究结果表明,减载式刚性涵洞不仅能够有效缓解涵顶应力集中,而且与一般减载涵洞相比还能有效减小涵洞侧墙水平土压力;对于减载式涵洞涵顶垂直土压力,理论计算结果与模型试验结果一致且两者相差较小,从而验证了理论模型的适用性和正确性。

关键词：减载刚性涵洞模型试验理论模型土拱土压力

钢筋混凝土箱涵竖向土压力理论研究——梯形沟谷设涵

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岩土力学 2013年第10期34卷 2911-2918页

作者：陈保国焦俊杰宋丁豹中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

梯形沟谷设涵在山区公路和铁路建设中的应用非常广泛。然而,目前规范中尚无梯形沟谷设涵的设计方法。现有的研究主要针对上埋式和沟埋式涵洞,对天然梯形沟谷埋设涵洞时的涵洞受力性状的研究甚少。通过数值模拟得出梯形沟谷设涵时,钢筋... 详细信息

梯形沟谷设涵在山区公路和铁路建设中的应用非常广泛。然而,目前规范中尚无梯形沟谷设涵的设计方法。现有的研究主要针对上埋式和沟埋式涵洞,对天然梯形沟谷埋设涵洞时的涵洞受力性状的研究甚少。通过数值模拟得出梯形沟谷设涵时,钢筋混凝土箱型涵洞顶部填土内的应力状态和土拱的分布规律。在此基础上建立理论模型,推导涵洞土压力理论计算式,并验证理论方法的正确性。此外,对涵顶土压力的影响因素进行了参数研究。结果表明,梯形沟谷设涵时涵洞的受力状态不同于上埋式和沟埋式两种情况。当涵顶填土高度到达临界高度时,填土中会形成上、下两层土拱。下层土拱效应使涵顶产生土压力集中,上层土拱效应会减小涵顶的土压力集中。涵顶土压力的大小取决于涵顶的填土高度、沟谷坡角、沟谷宽度、涵洞的几何尺寸及填土的性质。

关键词：涵洞梯形沟谷土压力土拱理论分析

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桩网结构路基承载特性的现场试验研究

岩土力学 2010年第12期31卷 3793-3800页

作者：张良罗强陈亚美裴富营西南交通大学土木工程学院成都610031

为了考察路堤荷载作用下桩网结构路基桩土间的荷载分担与传递、垫层筋带拉力的组成与分布,选择某新建铁路桩网结构路基试验工点进行了现场试验,测试了地基变形、路堤基底压力、孔隙水压力、桩身轴力和格栅拉力等数据。测试数据表明:①... 详细信息

为了考察路堤荷载作用下桩网结构路基桩土间的荷载分担与传递、垫层筋带拉力的组成与分布,选择某新建铁路桩网结构路基试验工点进行了现场试验,测试了地基变形、路堤基底压力、孔隙水压力、桩身轴力和格栅拉力等数据。测试数据表明:①地基沉降以压密下沉为主,路基结构稳定,软土较厚一侧地基变形较大;②当桩、土间沉降差与桩间净距的比值为5.93%时,土拱效应完全发挥,之后增加的路堤荷载完全由桩承担;③桩间土竖向附加应力在加固区内沿深度呈K型分布;④筋带拉力沿路基横向呈M型分布,软土较厚一侧拉力较大;⑤筋带拉力由路堤荷载作用下的桩间筋带张力与路堤横向滑移引起的筋带拉力两部分组成,设计筋带时二者均需考虑。

关键词：桩网结构路基现场试验荷载分担与传递筋带拉力土拱

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平动模式下挡土墙非极限主动土压力

岩土力学 2019年第6期40卷 2284-2292页

作者：陈建旭宋文武西华大学能源与动力工程学院四川成都610039 西昌学院土木与水利工程学院四川西昌615013

针对平动模式下墙背倾斜的挡土墙,假定墙后所形成的土拱为圆弧形,建立位移同内摩擦角、外摩擦角的非线性函数,并考虑土层间剪应力作用,通过水平层分析法,得出了挡土墙平动模式下非极限主动土压力分布、合力、作用点高度的解答,其解析解... 详细信息

针对平动模式下墙背倾斜的挡土墙,假定墙后所形成的土拱为圆弧形,建立位移同内摩擦角、外摩擦角的非线性函数,并考虑土层间剪应力作用,通过水平层分析法,得出了挡土墙平动模式下非极限主动土压力分布、合力、作用点高度的解答,其解析解与试验值较其他方法吻合得更好,验证了该方法的合理性。结果表明:是否考虑土层间剪应力,土压力的大小均随墙体位移的增大而减小,不会影响土压力合力大小,仅影响土压力的分布,且考虑剪应力作用的土压力在墙体上部较不考虑剪应力要小,下部反之。剪应力对土体起阻碍作用,随内摩擦角的增大,剪应力出现先显著增大后略微减小的状态;随外摩擦角、位移的增大,剪应力增大;随着墙背倾角的增大,剪应力先减小,再反向增大,土压力随之增大。同时考虑土拱效应与剪应力所得出的合力作用点高度介于仅考虑土拱效应与库仑解之间。

关键词：平动模式非极限主动土压力土拱位移剪应力水平层分析法

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拱理论下的桩土共同作用探讨

广东土木与建筑 2003年第4期10卷 3-5页

作者：陈安彭振斌韩金田中南大学地学与环境工程学院湖南长沙410083

成(沉)桩过程中地基土中形成的土拱(壳),在上部竖向荷载作用下的受力性能不同于原土体,其产生的水平力有利于桩侧摩阻力的发挥,但产生的竖向力则对桩而言为负摩阻力,不利于桩的稳定,在桩土共同作用条件下,衡量基础成本的经济技术指标应... 详细信息

成(沉)桩过程中地基土中形成的土拱(壳),在上部竖向荷载作用下的受力性能不同于原土体,其产生的水平力有利于桩侧摩阻力的发挥,但产生的竖向力则对桩而言为负摩阻力,不利于桩的稳定,在桩土共同作用条件下,衡量基础成本的经济技术指标应为基础单位承载力的成本值。

关键词：桩土土拱竖向荷载侧摩阻力承载力成本

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用木架土拱胎砌筑石拱桥的体会

公路 1965年第1期 38-39页

作者：王元琛

利用石台木面桥的桥台改建石拱桥,我们是采用“木架土拱胎”砌筑的,现将施工过程介绍如下: 一、砌筑经过 1.制作拱样板。根据图纸中的拱圈内半径,在平地上用麻绳和钉画出圆弧线后,即用几块厚3～4厘米的木板搭接,锯成圆弧形状,在搭接处... 详细信息

利用石台木面桥的桥台改建石拱桥,我们是采用“木架土拱胎”砌筑的,现将施工过程介绍如下: 一、砌筑经过 1.制作拱样板。根据图纸中的拱圈内半径,在平地上用麻绳和钉画出圆弧线后,即用几块厚3～4厘米的木板搭接,锯成圆弧形状,在搭接处用小短木板条连结,必须钉牢勿使圆弧移动变形。 2.安装木架。先将老桥台拆至设计高度,才进行安装,并利用老桥拆除下的大梁和桥面板。安装时大梁平行水流方向,桥面板垂直水流方向,木板长时可交叉排列或搭叠,只要使土不漏下即可,但对大梁和

关键词：石拱桥木架大梁石桥土拱木排架桥面板拱石砌筑

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考虑土拱效应的悬臂式抗滑桩最大桩间距确定

岩土力学 2019年第11期40卷 4497-4505,4522页

作者：张玲陈金海赵明华湖南大学土木工程学院

合理桩间距的确定是抗滑桩设计的重要内容之一。认为抗滑桩的抗滑能力主要来自桩身迎荷面的阻滑能力和桩侧的阻滑能力这两个方面。在假定抗滑桩这两方面的阻滑能力均充分发挥的基础上,从桩侧摩阻力与桩后土拱极限剪切作用厚度范围内的... 详细信息

合理桩间距的确定是抗滑桩设计的重要内容之一。认为抗滑桩的抗滑能力主要来自桩身迎荷面的阻滑能力和桩侧的阻滑能力这两个方面。在假定抗滑桩这两方面的阻滑能力均充分发挥的基础上,从桩侧摩阻力与桩后土拱极限剪切作用厚度范围内的摩阻力与拱后滑坡推力之间的静力平衡条件出发,基于Mohr-Coulomb强度准则,简化摩阻力的分布形式,建立悬臂式抗滑桩桩间距的计算公式。在此基础上,进一步研究了滑坡体的黏聚力、滑坡推力及抗滑桩的截面尺寸等因素对桩间距的影响。参数分析结果表明:桩侧阻滑能力在整个抗滑桩的抗滑能力中占有重要比例,且主要受桩侧面宽度控制;滑坡土体的黏聚力、内摩擦角,桩截面宽度等因素对抗滑桩最大桩间距具有较大程度影响。

关键词：抗滑桩土拱桩间距 Mohr-Coulomb强度准则

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平行竖墙间的土拱效应与侧土压力计算

水利学报 2006年第11期37卷 1303-1308页

作者：应宏伟蒋波谢康和浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310027 浙江城建设计研究院浙江杭州310006

本文对墙土摩擦部分发挥时平行竖墙间小主应力进行理论分析,得出土拱形状的理论表达式,并证明其为悬链线。随后比较了悬链线拱和简化的圆弧形拱的形状、墙间竖向应力分布和侧土压力系数的差别,推导了考虑土拱效应的平行墙间侧土压力计... 详细信息

本文对墙土摩擦部分发挥时平行竖墙间小主应力进行理论分析,得出土拱形状的理论表达式,并证明其为悬链线。随后比较了悬链线拱和简化的圆弧形拱的形状、墙间竖向应力分布和侧土压力系数的差别,推导了考虑土拱效应的平行墙间侧土压力计算公式。最后通过算例分析了土拱效应对土压力计算结果的影响。研究表明,不考虑土拱效应的常规方法计算的土压力偏不安全,采用悬链线拱和圆弧形拱得到的土压力分布差别很小,在实际工程中,建议可采用相对简单的圆孤形拱。

关键词：土拱土压力小主应力轨迹

地下工程漏水漏砂灾害发展过程的试验研究及数值模拟

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岩石力学与工程学报 2014年第12期33卷 2458-2471页

作者：郑刚戴轩张晓双天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

针对富水砂层中地下工程经常出现的漏水漏砂引发的灾害问题，设计一种可以改变缝隙宽度的砂、水渗漏可视化试验装置，对骨架粒径D90在0.4～4.1 mm范围内的5种砂土，研究地下水位以下砂土自不同宽度缝隙中漏出时的水土流失及演化规律，... 详细信息

针对富水砂层中地下工程经常出现的漏水漏砂引发的灾害问题，设计一种可以改变缝隙宽度的砂、水渗漏可视化试验装置，对骨架粒径D90在0.4～4.1 mm范围内的5种砂土，研究地下水位以下砂土自不同宽度缝隙中漏出时的水土流失及演化规律，提出土体流失引发灾害的临界缝隙宽度。利用颗粒流和计算流体力学耦合的方法（PFC-CFD方法），对试验进行细观模拟，研究灾害演化过程中的土颗粒应力链和缝隙两侧结构受力的发展变化情况。试验和数值模拟结果表明：当缝宽超过临界缝隙宽度后，土体将大量流失；水土流失过程中形成的破坏面在缝隙附近可以用二次曲面很好地表征；随着缝宽的增大，流失的砂水混合物中的体积含砂率逐渐增加；漏水、漏砂过程是一个应力拱不断建立、破坏的连续变化过程，缝隙两侧结构受力的波动反映了土拱的形成与破坏。

关键词：土力学土拱漏砂临界缝隙宽度模型试验灾害