有限土体主动土压力公式推导及计算对比

由于城市地下空间的快速发展,使得基坑与建筑物外墙距离比较近。而这块土体的主动土压力比按建立在无限土体基础上的朗肯土压力理论计算的要小,如果在设计中不计这部分土体压力则对工程而言偏于危险。通过对有限土体的主动土压力的推导及数值对比希望可以给工程设计一定的参考。     

弹性地基梁法与经典土压力法计算支护桩内力的对比分析

对一个实际基坑支护结构分别按经典的朗肯土压力法和弹性地基梁法计算了支护桩的结构内力.由于弹性地基梁法考虑支护结构与土的变形协调,较好的模拟桩土之间的作用,比采用传统的经典土压力法更加符合实际情况,因此在同等条件下具有更好的经济效益.但按照弹性地基梁法进行基坑设计时,确定支护桩桩长等参数应当依托经典土压力法的计算结果.     

刚性挡墙主动土压力的有限元分析

针对经典土压力理论的不足之处,采用有限单元法对作用于刚性挡墙上的主动土压力进行数值分析,土体采用弹塑性的Mohr-Coulomb本构模型,在土与墙体结构接触面间引入接触单元,并按库仑摩擦准则定义接触关系,研究了刚性挡墙上主动土压力的大小、作用点位置及其分布规律,并对填土性质参数进行了敏感性分析。结果表明,刚性挡墙后主动土压力为凸曲线分布,作用点位置处于O.36~O.40倍墙高处;填土模量的增大将提高土压力数值,但在同时又引起作用点位置的下降;填土重度与土压力数值呈正相关,但对作用点位置的影响却较小;墙土间摩擦系数无论是对土压力大小还是作用点的位置都有较大的影响。     

超载作用成层土土压力计算的探讨

关于土压力的计算，目前常用的方法有：朗肯土压力理论，库伦土压力理论及《规范》推荐方法等。对于均质土层的土压力可直接应用以上各理论计算，而对于成层土及有超载作用时的土压力，则须根据不同情况把成层土及超载处理为符合各计算理论的条件后，再应用各理论进行土压...     

位移土压力模型及其在基坑工程中的应用

根据基坑开挖工程的特点，提出考虑位移效应的土压力计算公式，以便更好地模拟实际情况。在弹性地基梁抗力法的基础上，采用考虑位移效应的土压力计算公式对土压力计算模式进行了修改，通过算例进行了实用计算和分析。     

条形荷载作用下主动土压力解析解

基于经典库伦理论,建立在条形荷载作用下滑动土楔体处于主动极限状态时的静力平衡模型。按微分学求极值的方法,导出了滑裂角解析解;以力系及力矩系平衡条件,推出了主动土压力及其作用点位置解析解;通过单因素及多因素影响分析法,明确了荷载参数、土体参数与土压力值及其作用点位置之间彼此影响,以及相互制约的规律。为研究露天矿边坡工程中重力式挡土结构的设计及主动土压力计算提供了理论依据。     

基于可靠度的静止土压力计算方法

归纳了静止土压力系数K0的计算方法,并对静止土压力计算方法的适用性进行了探讨。在此基础上,将土体参数看作随机变量,分别采用一次二阶矩法与蒙特卡罗法,给出了基于可靠度的静止土压力计算方法,对在工程设计中合理确定静止土压力有一定帮助。     

抗滑桩加固边坡的桩土作用研究

以某路基边坡为研究对象,通过在基岩与上部土体间以及抗滑桩与土体间设置分界面单元,真实地反映了工程的实际接触情况。在此基础上,详细分析了抗滑桩加固边坡桩土的作用机理。分析表明,第1排抗滑桩在坡体的稳定性加固中起着至关重要的作用,它对于阻止上部土体的位移和承担上部土体下滑力起着重要的作用。分析揭示了抗滑桩加固边坡土压力拱的形成机理与上部土压力的传递过程,指出了桩附近土体与桩间土体的位移和应力分布特征。     

层状地基中桩土体系分析及应用

通过对桩土相互作用双折线模型分析，求得层状地基土中桩土相互作用过程中荷载传递法的理论解。通过理论解计算的结果与实际工程所测到的现场数据对比表明，只要土体参数选择适当该方法有一定精度和使用价值，可为桩基设计提供参考。     

不对称基坑施工过程的数值分析

针对土体顶部标高不同而产生不平衡土压力的不对称基坑,无法采用传统的基坑的平衡开挖理论进行设计计算的情况,以某典型不对称基坑工程为例,运用Midas/GTS软件建立不对称基坑三维数值模型,对有坡度的内支撑构建精细化模型,并基于GB 50010—2010《混凝土结构设计规范(2015版)》对基坑开挖K-K1区段(与首开区相交段)支护桩的剪力进行了分析。研究结果表明:不对称基坑土体顶部标高不同所导致的不平衡土压力,会对支护体系产生一定的影响,但该设计方案通过在桩顶和首开区底板之间设置钢斜撑和支墩来传递不平衡土压力的方法确保了支护体系的安全。有限元分析结合相关规范验算支护桩受剪承载力的方法,为周边复杂环境的不对称基坑的设计提供了新思路。     

水平地震力对非线性主动土压力上限解的影响

大多数关于主动土压力的计算都是基于线性摩尔库仑准则.然而,实际上几乎所有的土体材料均遵循非线性关系,线性只是其中一个特例.根据非线性破坏准则,运用拟静态法考虑地震作用,利用极限分析上限定理求得主动土压力上限解.通过切线法原理引进中间变量,对墙后土体建立相容速度场,根据外力功率与内部能量耗散率相等的原理求出土压力的目标函数与约束条件,最后采用序列二次规划算法对该问题进行优化,得出主动土压力的最大值.将结果与已有文献进行分析比较,证明了该方法的可靠性.数值分析结果显示:随着水平地震系数的增加,主动土压力有非线性增大的趋势;非线性系数对主动土压力也有明显影响.     

有限变形几何学在矿业工程中应用的一个典型问题

运用经典应变张量及Ｓｔｏｋｅｓ－陈新的有限变形应变张量对矿业工程常曲率滑坡大变形问题进行了计算比较，表明经典理论用于大变形问题的近似性，新理论能克服经典应变定义的不足。     

考虑土拱效应抗滑桩桩间挡土板土压力计算

从抗滑桩桩间土体的土拱效应出发,利用普氏卸荷拱理论推导出抗滑桩桩间土体成拱卸荷后抗滑桩桩间挡土板土压力的计算方法,并通过工程实例验证其方法的科学合理性,有较大的工程应用价值。     

土体压力对地铁旁通道解冻后地表沉降的影响

在地铁旁通道人工冻土解冻后，冻土体的融化沉降量不仅和土体性质、含水量有关，更受到周围土压力的影响，产生较大的压缩沉降，进而引起地表的沉降。结合随机介质理论方法和前苏联一维融土层沉降公式，建立了能够同时反映土体压力和融沉系数对地表沉降量影响的计算模型。结合某旁通道冻结工程，预测分析了无注浆条件下地表的沉降量。计算结果表明：对于旁通道冻结工程，土体解冻后的融沉量要小于土体压力产生的压缩变形量，其中压缩变形量约占总变形量的72%~87%。并且在土体埋深的增加或者地表有附加荷载的条件下，压缩变量所占比重将更大。     

土石坝施工期的孔隙水压力试验研究

土石坝施工期稳定计算时,需要计算孔隙水压力。对用于土石坝填筑的不透水土体需进行试验研究,以提供施工期的初始孔隙水压力μ0。经对三轴试验、孔隙水压力消散试验及压缩试验所计算得的孔隙水压力μ0参数进行比较,并结合孔隙水压力消散系数CV研究,提出土石坝施工期稳定计算所需的合理建议参数。     

孔压静力触探确定软粘土地基强度方法分析

基于先进的静力触探设备,根据锥尖阻力和灵敏的孔压进行了土层划分.贯入过程中,在土层不同深度处进行孔隙水压力消散试验,分析了砂性土和粘性土孔压消散特征,推算出的土体固结系数符合实际情况.分别采用理论和经验公式计算了软粘土的不排水抗剪强度,对各类方法的计算精度进行了对比分析,在此基础上确定了软粘土地基强度计算经验参数的取值范同,为该区域静力触探勘察设计工作提供了地区性经验指标.     

紧邻地铁车站深基坑双排桩支护结构变形性状研究

以西安市某紧邻地铁车站深基坑工程为背景,运用大型通用有限元软件ABAQUS建立三维数值计算模型,对不同支护方案下基坑施工的实际过程进行动态模拟,分析了处在有限宽度土体范围内,开挖后存在地铁车站侧向约束条件下的基坑双排桩支护结构的变形特性。结果表明,排距对悬臂式双排桩的变形性状及抗侧移性能影响较大,桩径次之,桩长的影响相对较小,排距的改变引起前后两排桩所承担的土压力的分配关系发生变化,从而改变二者的受力机理,进而造成二者变形性状的差异。     

基于粘着破坏的加筋土挡墙土压力分析

加筋土挡墙的破坏形式一般为拉断破坏和粘着破坏两种形式。该文通过对粘着破坏形式下的加筋土强度理论的探讨,应用准粘聚力理论和库仑理论,提出了粘着破坏形式下的加筋土挡墙墙背土压力计算公式。研究结果表明:粘着破坏下的加筋土内摩擦角具有了增量;加筋土挡墙墙背侧向土压力比经典土压力和变系数法都小;加筋土挡墙侧向土压力都随拉筋垂直间距增加而增加;粘着破坏法计算得到的加筋土挡墙侧向土压力比实测值大。     

考虑土拱效应的倾斜挡墙土压力研究

针对现有主要研究竖直挡墙间土压力,而缺少研究倾斜挡墙间土压力的现状,研究了具有一定倾斜角度的挡墙土压力。通过假定挡墙与水平面呈夹角α,对挡墙间土体沿竖向取水平薄层作为微分单元体,通过作用在单元体上的水平力和竖向力的平衡条件,得到考虑土拱效应及倾斜角度的挡墙土压力理论公式,及对应不同倾斜角度和摩擦角的系数Kw计算公式,并与Handy理论土压力公式进行了比较分析。结果表明：当墙体竖直时,本文公式与Handy理论公式得到的结果一致。倾斜角度越小,竖向应力值越小,而挡墙上土压力值则越大,土拱效应发挥效果越好;Kw随着摩擦角的增大而增大,随内摩擦角的增大而减小。Kw与K′之间的差值随着内摩擦角、摩擦角的增大而增大,随倾斜角度的增大则减小,当墙体非竖直时,采用侧压力系数K′计算挡墙上土压力值存在风险。     

挡墙后土体破裂角的简化解

挡墙后土体破裂角的确定在土压力的计算及挡墙设计中是一项十分重要的内容。针对目前不同资料中破裂角表达形式各不相同甚至存在错误的现状,首先澄清了破裂角的概念,然后根据土力学极限平衡理论并借助Matlab符号运算功能推导得到破裂角的简化解。通过数值验证表明该简化解与库伦土压力理论完全一致。结论对于库仑理论的应用及理解具有参考价值。