挡土墙后填土面倾斜情况下土压力计算方法

基于数学手段对斜单元体进行力和力矩的平衡分析,得到了填土坡面倾斜情况下土压力的解析解,对比分析表明,经典朗肯土压力理论可看作是解析解在填土坡面为水平面情况下的特例.并进一步考察了填土坡面倾角对土压力的影响,结果表明:墙后滑动楔体的极限破裂角随着填土坡面倾角的增大而减小,随着填土内摩擦角的增大而增大;土压力随着填土倾角的增大而增大,随着填土内摩擦角的增大而减小;一般地,随着填土坡面倾角的增大,土压力的合力作用点位置逐渐向挡土墙墙脚移动.本求解方法还可进一步拓展至探求复杂情况下挡土墙土压力的解析解.     

悬臂式挡土墙的土压力计算

兰金方法适用于墙背填土表面为水平或有坡度,有或无荷载民政部和有限填土,分层填土及浸水等民政部的土压力计算.     

考虑各向异性的土压力离心模型试验研究

挡土墙后填土通常具有一定的强度各向异性,但目前的土压力计算方法通常将其简化为各向同性材料。为揭示强度各向异性对主动土压力的影响规律及其机理,采用椭圆形截面的金属棒堆积形成二维粒状材料,并针对这种二维粒状材料研制了主动土压力的离心模型试验设备与测试技术。初步试验表明,墙后填土的强度各向异性对主动土压力沿墙高的分布规律有一定影响。随填土沉积面倾角增加,主动土压力的合力作用点逐渐向挡墙底部靠近。此外,墙后主动土压力受填土强度各向异性影响的程度可能达到40%。     

特殊情况下土压力计算方法分析

针对实际工程中所遇到的常见特殊情况下土压力的计算方法进行归纳和整理,并通过工程实例总结出其计算规律,提出简化算法,为工程设计提供借鉴和参考。     

斜降圆弧挡土墙整体土压力计算方法

斜降圆弧挡土墙在南水北调工程、引黄入冀补淀工程等众多的引水工程中有着广泛应用,如何简便、精确地计算其所受土压力是一大难点。介绍了一种采用微积分方法计算斜降圆弧挡土墙所受的整体土压力方法,具有较高的精度,值得在工程中应用。     

垂直墙背挡土墙土压力分布研究

在填土水平且无粘性条件下，分析垂直墙背挡土墙的主、被动土压力分布。通过研究极限状态土体内主应力拱的应力，得到挡土墙的土压力系数，取滑动土楔内水平薄层土体单元进行分析，推求挡土墙土压力的分布及合力的计算公式，并用试验结果验证。研究表明，本文所得土压力合力与库仑解相等，但土压力分布并非直线，主动土压力的合力作用点高度大于三分之一墙高，而被动土压力的合力作用点高度小于三分之一墙高。     

关于填土表面为倾斜平面时挡土墙土压力作用方向的探讨

挡土墙填土面为倾斜平面时，教科书假定：土压力强度的方向与填土面平行。现经分析与推算，证明土压力强度的方向角α和填土面倾角β、挡土墙高度H及填土深度Z有关，即α＝f（β、H、Z）。总土压力的方向角为。实例验算，总土压力的水平分力用α角及β角算出的结果，相差5．1％。     

刚性挡墙非极限被动土压力计算方法

现有非极限被动土压力理论大多是基于墙背铅直的情况而得到的,公式的适用范围有限,并且在推导过程中也忽略了土层间剪应力的作用。针对平动模式下墙背倾斜的刚性挡土墙,在已有理论基础上,进一步考虑土层间剪应力的作用,基于水平层分析法,推导了非极限被动土压力的理论公式,扩大了公式的适用范围。研究结果表明:与不考虑剪应力的理论成果相比,本文解与试验值更加吻合,从而验证了公式的可靠性;是否考虑土层间剪应力并不影响土压力合力,但影响土压力的分布,且在墙体上部土压力大于未考虑剪应力的分布解,下部则相反;非极限被动土压力和土层间平均剪应力均随着墙体位移比、填土内摩擦角、填土外摩擦角的增大而增大;随着墙背倾角的增大,土压力强度在墙体上半部分几乎无变化,下半部分减小较为明显;土层间平均剪应力在墙体上部分减小,墙底处增大。同时考虑土拱效应与剪应力的合力作用点位置高于仅考虑土拱效应的解,而低于库伦解。研究结果可为挡土墙设计提供参考。     

挡土结构墙后黏土主动土压力改进计算

经典的朗肯土压力理论忽略了墙土内摩擦角与挡墙倾角对土压力的影响,计算模型简便,而库伦土压力理论虽考虑因素较多,但没有考虑黏聚力对土压力的影响.为更好地反映挡墙墙后黏性土土压力的变化规律,在库伦土压力理论基础上,推导了一种能考虑墙土摩擦角、墙顶张拉裂缝高度、墙体位移状态及折线滑移面的黏性土主动土压力计算方法,采用其他常用...     

填土倾斜时重力式挡土墙的土压力分布研究

文中以水利工程中常用的重力式挡土墙为对象，考虑常见的墙后填土为倾斜时的情况，按平面问题假设，采用应力拱理论和倾斜层分析法，进行土压力分布的理论研究。     

土工格栅加筋土挡墙土压力测试与有限元分析

为研究土工格栅加筋土挡墙内的土压力分布规律, 结合某试验段挡墙土压力现场测试, 采用有限元法进行了计算分析。分析了土工格栅参数及填料重度对挡墙内土压力分布规律的影响, 研究结果表明:①挡墙面板处的水平土压力, 数值解均小于规范设计值, 随加筋间距减小、刚度和长度的增大而减小;填料重度则对其无明显影响。②基底处垂直土压力在面板附近有明显波动, 部分数值超过规范设计值, 其它位置的计算值与设计值基本符合;土工格栅加筋性能则对其无明显影响。     

基于大主应力迹线的无黏性土挡墙土压力分析

墙土接触面的摩擦效应是挡墙土压力分析中需考虑的重要影响因素,首先,通过研究土体应力的分布规律,提出了墙土摩擦效应下墙后土体主应力迹线的确定方法;然后,根据大主应力迹线进行曲线型薄层单元分层,在探究土体微元小主应力变化规律的基础上,结合曲线单元体的静力平衡方程,建立考虑墙土摩擦效应的挡墙主动土压力分析新方法;最后,将本文...     

地震条件下挡土墙被动土压力及其分布的微分薄层计算方法

基于微分薄层法思想推导出被动土压力沿挡土墙墙高的非线性分布公式,研究了地震条件下分层土挡土墙被动土压力的计算方法。文中以墙后均匀填土挡土墙为例计算被动土压力,经与朗肯、库伦土压力理论公式的计算结果比较,有很好的吻合性。文章对被动土压力的分析和计算方法,突破了以往所研究的解析解均是针对单一、均质、各向同性填土的限制,可适用于多层不同性质填土的挡土墙被动土压力的计算。而文章计算得到的被动土压力合力的作用点位置低于朗肯、库伦被动土压力合力作用点位置,与以往多位学者相关研究的结论一致,也应该引起注意。更多还原     

加筋挡土墙在膨胀土地区应用的研究分析

结合某变电站基础工程,对膨胀土加筋挡土墙开展了一系列的现场试验研究。试验结果表明:在填筑高度较小的情况下,墙背土压力增加较快,实测竖向土压力大于γh,土压力系数逐渐增大;而随着填土高度的增大,实测竖向土压力逐渐开始收敛并小于γh,土压力系数也逐渐降低。降雨导致竖向土压力和侧向土压力均降低,但土压力系数增大。大型膨胀土填土工程会产生较大的变形,且变形收敛速率缓慢。筋带的存在有效地抑制了挡土墙的侧向变形和竖向沉降。施工中,挡土墙的排水问题和防水处理对抑制挡土墙变形及不均匀沉降具有非常重要的作用。本文的研究对在膨胀土地区采用加筋挡土墙的合理性和有效控制影响工程质量的因素有重要的参考价值。     

考虑土拱效应的挡土墙被动土压力分析

基于库伦土压力理论,假定被动极限状态下挡土墙后大主应力拱迹线为抛物线,考虑土拱效应,推导了被动土压力系数的理论公式,并将其用于水平微分单元法,分析土体处于被动极限平衡状态时的应力状态,得到平动模式下被动土压力强度、合力及合力作用点的计算公式;在此基础上,分析了内摩擦角及墙面摩擦角对被动土压力系数、土压力强度及合力作用点的影响,并与库伦土压力理论等已有方法和模型试验数据进行了对比分析,验证了该计算方法的合理性。     

倾斜挡墙黏性填土非极限主动土压力计算

朗肯理论局限于求解墙背铅直且光滑,墙后填土位移达到极限状态的土压力,因而开展倾斜粗糙墙背的非极限主动土压力的理论研究具有重大意义。将墙后黏性填土滑裂体分为弹性区和塑性区两部分,并基于非极限状态下的虚功原理,建立了能量守恒方程,推导了张拉裂缝深度及潜在滑裂面的解析式。在此基础上,考虑了土拱效应,并通过摩尔应力圆,得到了水平应力、竖向应力的表达式,由水平层分析法建立受力平衡方程,推求了倾斜挡墙黏性填土非极限主动土压力分布、合力大小、合力作用点深度的理论表达式。当满足朗肯假设时,朗肯裂缝深度、滑裂面倾角、合力值为其特解。由两例模型试验验证了公式的合理性。研究表明:张拉裂缝深度与填土内摩擦角φ_m、填土黏聚力c_m、墙土摩擦角δ_m、墙土黏聚力c_wm、墙体位移比η呈正相关,与墙背倾角ε呈负相关。潜在滑裂面倾角大小与c_m无关,随ε、φ_m、η的增大而增大,而δ_m、c_m对其影响则相反。墙背光滑时,土压力近似呈线性分布,合力作用点深度与朗肯解接近;墙背粗糙时,土压力则呈凸曲线分布,上部本文解大于朗肯解,下部反之,其大小随η、φ_m、c_m的增加而减小,峰值随ε的减小而有所提高,c_wm对其影响甚微,合力作用点深度仅在俯斜式挡墙发生较大位移时才可能低于朗肯解。