挡土墙绕墙底转动下非极限主动土压力的研究.pdfVIP

第28卷 第4期 宁夏大学学报(自然科学版) 2007年12月 Vo1．28 No．4 Journal of Ningxia University(Natural Science Edition) Dec．2OO7 文章编号：0253—2328(2007)04—0330—04 挡土墙绕墙底转动下非极限主动土压力的研究 马文国 ，孔 亮 ，王燕昌 ，马良荣。 (1．宁夏大学 固体力学研究所，宁夏 银川 750021； 2．宁夏大学 校长办公室，宁夏 银川 750021； 3．宁夏电力设计院，宁夏 银川 750001) 摘 要：将填土内摩擦角和墙面外摩擦角与墙体绕墙底向外转动角度之间的关系植于改进了的传统水平层分析法 中，用于求解挡土墙绕墙底转动模式非极限状态下的主动土压力．取挡土墙后滑动土体的水平薄层单元进行受力分 析，建立了非极限状态下土压力强度的一阶微分方程，得到了绕墙底转动变位模式下挡土墙非极限状态主动土压力 强度、土压力合力和土压力合力作用点的计算公式，并将计算所得结果与已有模型试验和库仑土压力的计算结果进 行比较．表明本文计算方法接近土压力的真实分布，能够综合考虑挡土墙变位模式与位移对土压力的影响． 关键词：水平层分析法；主动土压力；绕墙底转动模式；非极限状态 分类号：(中图)TU432 文献标志码：A 土压力的研究，从库仑(C．A．Coulomb)理论为 国外不少学者的试验研究表明[3 。 ]，墙土间外摩 起点已经200多年，但从目前挡土墙上土压力的计算 擦角与填土内摩擦角达到最大值，墙后土体形成塑 研究成果来看，研究和发展了多年的各种土压力理 性滑动区，土压力达到主动极限状态．在土体没有达 论，至今还未能提供一个较为令人满意的土压力计算 到极限状态下，墙土间摩擦角 处于初始状态摩擦 理论．关于土压力，主要解决2个问题：土压力的合力 角 。与极限状态摩擦角 之间，同样填土内摩擦 大小和土压力合力作用点，而这2个问题都依赖于土 角 也处于初始状态内摩擦角 。与极限内摩擦角 压力的分布．大量试验和文献表明，土压力的分布与 Cpmax之间．它们都是刚性挡土墙位移量S( )的函数， 挡土墙的变位模式有关，并且土压力的分布一般均为 一 般采用 tan 和tan 来描述与位移量S( )的 非线性．工程中常用的库仑土压力与朗肯土压力理论 关系， 都没有考虑挡土墙的变位模式和土压力非线性分布 ftan 一 tan +Kd(tan 一tan )， 的情况，因此，土压力理论有待进一步完善． 1tan 一tan 。+K (tan 一tan 。)． 本文利用填土内摩擦角和接触面上外摩擦角与 式中：Ka—S( )／s ；S( )为从墙顶到墙底不同深度 墙体绕墙底向外转动角度之间的关系，将其植入改进 了的水平层分析法口]，建立了无黏性填土在绕墙底转 Y处墙体的水平位移；S 表示土体达到主动状态时 动变位模式(RB模式)下非极限状态主动土压力强 所需的水平位移，由挡墙绕墙底转动试验口]取S 为 度、土压力合力和土压力合力作用点的理论公式，并 0．005H．根据研究结果，当S( )一0时，Kd一0，土 与试验数据和Coulomb土压力进行了对比分析． 体处于静止状态，此时 ： 。， 一 ；当S( )S 1 内外摩擦角与墙体位移的关系 时，