擋土墻土壓力理論研究與數值分析.pdf

1、在土力學中，計算土體作用于結構上的作用力是一個古老的課題，經典的庫侖和朗肯土壓力理論，因其計算簡單和力學概念明確，一直為工程設計所采用。但由于經典的土壓力理論存在著兩個明顯的弱點：一是要求土體變形達到極限狀態(tài)的臨界條件；二是經典土壓力理論沒有考慮中主應力的影響；再加上巖土工程的復雜性，土壓力問題成為一個至今仍難以用理論計算做出精確解答的問題。 本文對作用于剛性擋土墻上土壓力的大小及其分布規(guī)律研究，在平面應變條件下應用Lade-D

2、uncan屈服準則和松岡元．中井照夫屈服準則，得到了考慮中主應力作用影響的主動和被動土壓力計算公式。計算結果表明，基于此二準則計算主動土壓力比朗肯土壓力公式計算的結果大，而被動土壓力比朗肯土壓力公式計算的結果小，算例表明該公式比朗肯理論更符合工程實際，對實際工程應用有一定參考價值。 針對考慮位移影響的土壓力，采用正切函數對朗肯土壓力理論進行實質性的改進，在分析土壓力隨擋土墻位移發(fā)展規(guī)律的基礎上，給出了一種新的考慮位移影響的土壓力

3、計算模型。算例表明推導的新公式較好地反應了擋土墻土壓上力大小隨擋土墻位移變化而變化的特性。同時利用以上結果推導了基坑開挖卸荷情況下墻前被動土壓力一種簡單實用的計算公式。 利用ANSYS數值分析軟件對作用在擋土墻上土壓力進行有限元數值模擬，采用D-P理想彈塑性模型，土和墻之間的接觸關系采用無厚度接觸單元，對墻后土體二維和三維受力狀態(tài)建模進行數值模擬，以研究中主應力及擋土墻位移對土壓力大小的影響。結果表明二維和三維狀態(tài)得出的土壓力大