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。     

二级新型悬臂式挡土墙主动土压力计算方法

基于土的塑性极限分析理论,考虑滑裂面上填土黏聚力及填土与二级新型悬臂式挡土墙墙背接触面上的黏着力,研究了挡土墙土压力受力分析模式,取墙后滑动土体的水平薄层单元进行受力分析,建立极限状态下悬臂式挡土墙主动土压力的一阶微分方程,给出了土压力强度、土压力合力、土压力作用点的理论计算公式。研究结果表明,二级新型悬臂式挡墙上墙应力分布呈抛物线形状;下墙的应力分布类似于梯形分布,最大值出现在挡墙的底部,最小值出现在挡墙的中部。通过有限元数值分析法研究其受力变形特点,数值分析表明：二级挡土墙卸荷作用比较明显,且土自重在二级挡墙中得到了充分的利用;挡土墙主动土压力分布与模拟结果基本一致。     

挡土墙主动土压力分布研究

基于极限平衡理论,利用单元分层法分别讨论了墙后无开挖回填和有开挖回填不同工况条件下的挡土墙土压力分布形式,推导出不同工况条件下的主动土压力强度及主动土压力系数理论公式.结果表明,墙后无开挖回填工况条件下墙背主动土压力沿墙高成线性分布;墙后有开挖回填工况条件下墙背土压力沿墙高成非线性分布.     

几种土压力分析方法回顾与比较

该文主要就几种基于库仑土压力理论的土压力分析方法作一回顾 ,并就这几种分析方法中存在的一些问题作一比较 ;最后 ,对土压力理论以后发展中应涉及的几个问题作一讨论     

粘性填土作用在挡土结构上的库仑土压力简化计算

提出采用等效土层厚度的方法，把粘性土库仑理论土压力计算，变换成无粘性土土压力计算。通过算例表明，该简化计算方法得到的结果与其他方法的结果具有可比性。     

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。     

基于极限分析法的软岩巷道底板极限承载力研究

软岩巷道底板岩体在边墙两侧松动围岩的作用下产生塑性变形是软岩巷道产生底鼓现象的主要原因之一,底板极限承载力是判断是否发生底鼓的理论依据.借助极限分析上限法,在软岩巷道底板塑性区域建立满足力学边界条件的机动场,推导出底板极限承载力的上限解公式;运用极限分析下限法,以屈服条件和平衡方程为基础,建立静力场推导出底板极限承载力的下限解公式.所推导出的底板极限承载力上限解、下限解相等,进而得到软岩巷道底板极限承载力精确解.     

开采沉陷引起地表土体裂缝极限深度探讨

为了确定煤层高强度开采引起的非连续变形对地面建(构)筑物的破坏程度,对开采引起的地表土体裂缝极限发育深度进行了探讨.首先分析了天然土体内的三向应力状态,结合开采沉陷对土体内应力变化的扰动规律,得到了开采引起的土体中应力分布规律和裂缝发育扩展的原因.结合统一强度理论,提出了理论上较为完备的开采引起的土体裂缝极限发育深度计算方法.与现场实际开挖裂缝深度的比较结果表明,该方法的计算结果具有较高的可信度.     

对拉式挡土墙极限状态设计法

对拉式挡土墙结构已在工程中得到了广泛的应用。通过分析和比较，提出了此种结构的破坏状态的一个判别标准和基于此判别标准的一种新的设计计算方法，并通过算例进行了验证，对过去的设计计算方法进行了完善和修改。     

掩埋土体对地基极限承载力的贡献研究

工程建设中,建筑物破坏的一部分原因是由于建筑物所在的地基达到了地基的极限承载力所造成的。常用的地基极限承载力的理论算法的极限承载力公式并没有考虑到地基基础底部以上两侧土体的抗剪强度的影响。该文通过有限元法模拟计算地基极限承载力并对比太沙基极限承载力公式计算方法,从而探讨地基基础底部以上两侧埋深土体的抗剪强度对地基极限承载力的影响。     

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。     

倾斜填土表面挡土结构土压力计算方法探讨

该文提出把挡土墙后墙顶以上的倾斜填土看成是作用在墙顶上的外荷载 ,运用求解附加应力的布氏解答 ,结合朗肯土压力理论 ,来求解作用在墙背上的主动土压力。这种方法可以较准确地考虑挡土墙后填土的长度、宽度和厚度、填土表面的倾斜程度、墙背与填土之间的摩擦以及极限平衡状态的影响 ,得出的主动土压力小。     

基于能量理论的主动土压力的计算

分析讨论了能量法在挡土墙土压力计算中的应用，给出了主动土压力的计算公式，同时进行了实例验证，结果证明比其它极限平衡法更接近实际且思路明了、计算简单，是一种值得推广的好方法。     

混凝土管片及其接头极限承载力特性计算分析

采用有限元方法,模拟计算了混凝土管片在土压力作用下的内力分布特性。数值计算结果表明,在土压力作用下,隧道管片的最大正负弯矩绝对值相等;管片轴力均为受压状态;管片剪力近似为反对称分布,最大正负剪力绝对值基本相等。基于数值模拟的管片内力分布特性和混凝土结构设计规范,将混凝土管片简化为大偏心轴向受压柱,建立了混凝土管片极限弯矩与轴力之间的映射关系。在给定管片布筋和混凝土强度等级的条件下,提出了完整混凝土管片极限弯矩计算模型,研究了轴力对管片及其接头极限弯矩的影响。结果表明,完整混凝土管片的极限弯矩随着管片轴力的增加而减小,管片接头的极限弯矩基本与轴力无关,混凝土管片接头的极限正弯矩约为完整管片极限弯矩的40%。     

土压力计算中条间力函数的选取

极限平衡条分法计算挡土结构土压力时需要选取合适的条间力函数，目前采用的条间力函数具有理论缺陷，对此，选用4种条间力函数进行了实例计算，表明4种形式的条间力函数，可用于主被动土压力计算。研究还表明，只要满足端部条件，土压力值对条间力函数选取不甚敏感；另外，土压力合力作用点位置对主动上压力值影响较小，而对被动土压力值影响较大。     

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。     

确定稳定充填体临界高度的极限分析法

无间柱连续采矿法中１区充填体的稳定性，直接影响该采矿方法的损失率和贫化率等，从而决定试验研究的成败。利用极限分析能量法和静力平衡法确定保持１区充填体稳定的临界高度，为合理选择充填体参数提供理论依据。     

就《软土地区基坑挡土墙施工工艺的探讨》中土压力的计算与作者商榷

贵刊——《勘察科学技术》1993年第2期所刊《软土地区基坑挡土墙施工工艺的探讨》,详细介绍了综合采用钻孔灌注桩、高压定喷、桩顶设置横梁及锚杆等四合一的方法,对开挖软土基坑坑壁及邻近已有建筑物进行防护的设计计算,施工工艺,是一篇很好的岩土工程实录。在研读该文后,唯感文中第二层土的主动土压力的计算方法与经典的土压力计算方     

解溶质运移问题的特征有限分析法

针对解溶质运移模型会出现数值误差的问题,结合特征线法求解对流问题和有限分析法能求单元解析解的优点,推导得到了求解对流扩散方程的特征有限分析格式。算例表明,该格式有较高的计算精度,是对有限分析格式的拓展。     

粘性土地区悬臂桩基坑支护土压力计算分析

通过土压力计算方法分析，结合西安地区基坑工程实例和现状，提出粘性土地区悬臂桩基坑支护的土压力计算方法，并对基坑支护提出几点建议。