考虑开挖情况主动土压力计算

在挖方工程中,开挖面形状、开挖面角度直接影响到滑动面的形状和滑动面的计算参数。由于开挖的影响,滑动面可能发生在老填土或者新填土中,滑动面上的应力状态不是库伦主动状态,因而不能采用传统的库伦土压力理论计算主动土压力。探讨了不同情况下土压力计算参数的取值和计算方法,提出了建议。     

顺层岩质岸坡板桩支护结构土压力计算*

采用有限元软件PLAXIS对顺层岩质岸坡上板桩墙的墙后土压力进行分析计算,探讨了不同结构面倾角时板桩墙自身的位移以及墙后土压力的变化趋势,得到了板桩墙墙后土压力的大小和土压力分布形式。结果表明:顺层岩质岸坡上板桩墙的墙后土压力合力值随着结构面倾角的增加呈先减小再增大的趋势,同时墙后土压力的大小不是随入土深度的增加而简单地呈线性增大,而是出现不规则的增大或减小,墙后土压力最大值基本都出现在墙体临空界面处或者墙体的底部,在进行板桩墙稳定性分析中应全面考虑墙底部及板桩墙临空界面处最大土压力。研究成果可为完善《建筑边坡工程技术规范》提供参考。     

挡土墙被动土压力分布与被动侧压力系数

采用库仑土压力理论假设:挡土墙被动土压力是由墙后填土在被动极限平衡状态下出现的滑动楔体产生,在该滑动楔体上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、竖向力和力矩平衡条件,建立挡土墙被动土压力强度的一阶微分方程,给出了被动侧压力系数、被动土压力强度、被动土压力合力和被动土压力合力作用点的理论公式,并分析了被动极限平衡状态下填土内摩擦角和墙背摩擦角对被动侧压力系数、被动土压力强度、被动土压力合力、被动土压力合力作用点和抗倾稳定性的影响。结果表明,随着填土同墙背间摩擦角增大,被动侧压力系数K值和被动土压力合力作用点高度减小,水平被动土压力合力增大,水平被动土压力合力对墙底的合力矩保持不变。     

关于朗肯土压力理论拓展的猜想

土压力计算时常使用库伦理论及朗肯理论,库伦理论计算被动土压力是,土楔体极限平衡状态所需的墙位移很大,是一般工程不容许的,朗肯理论有诸多假设,影响其使用的广泛性。本文以朗肯理论为基础,加以拓展,推导出墙背有摩擦力时的情景,并与库伦理论的公式加以比较,由此判断公式的合理性。     

挡土墙土压力分布

采用库仓土压力理论中墙后填土滑动楔体极限平衡的概念,在滑动楔体上沿填土深度方向取片体单元进行分析,建立关于挡土墙上土压力强度的一阶微分方程,并求得了该微分方程的精确解,给出了挡土墙上土压力分布的新公式,并与库仓土压力公式进行以比较。用试验测试数据对本文的计算结果进行了检验。     

挡土墙地震土压力及其分布

采用Mononobe-Okabe理论的基本假设,给出了地震加速度沿墙高均匀分布和线性分布两种情况下的地震土压力强度、地震土压力合力和地震土压力合力作用点的理论公式,并研究了有关因素对地震土压力及其分布的影响。结果表明,地震土压力合力与Mononobe-Okabe理论给出的结果相同,地震土压力强度为非线性分布,地震土压力合力作用点在基础以上0.42~0.46倍墙后填土高度处,与大量实验研究成果相吻合。     

基于ANSYS的肋板台土压力分析

肋板式桥台因具有钢筋混凝土用量较少,沿道路轴线方向刚度大的优点,而被广泛应用于高速公路跨线桥的桥台。由于在桥台前后填土不对称,台前填土碾压差,台后填土需要高强度碾压以达到规范要求的不低于96%的压实度,因此,桥台台背承受较大的土压力,在土压力作用下,桥台会产生水平位移,若水平位移过大,将危及桥梁结构安全。本文是基于ANSYS计算填土期间台背土压力作用下桥台水平位移、应力及其内力变化的研究。     

重力式码头卸荷板工作机制有限元分析

为了解重力式码头卸荷板的工作机制,建立有限元概化模型,对带卸荷板重力式码头进行数值分析。计算结果表明:1)结构整体表现为绕卸荷板向墙后转动的变形模式; 2)上墙往墙后位移挤压后侧土体,形成被动压力区,墙背土压力增大率为40.2%,下墙往墙前位移形成主动卸荷区,墙背土压力卸荷效率为35.4%,两者相互抵消,墙背侧向土压力变化对码头稳定影响有限; 3)上墙土压力可按朗肯主动土压力公式乘以1.5的增大系数计算,下墙土压力可直接按朗肯主动土压力公式计算; 4)上墙侧向土压力增大、下墙侧向土压力减小、卸荷板上方填料自重(含地面堆载)增加和悬臂段自重增加对码头抗滑稳定性的贡献率分别为-21.1%、24.6%、75.6%和20.9%,对码头抗倾稳定性的贡献率分别为-13.4%、6.6%、86.3%和20.5%,其中后两者是主要贡献因素; 5)码头稳定随卸荷板悬臂长度增强,卸荷板的最佳位置在0.6倍墙高左右。     

基于滑移线法挡土墙土压力问题的讨论

传统的土压力理论根据墙后土体极限平衡所得，没有考虑极限状态下土体的速度边界，为上限解或下限解．文中基于滑移线法，利用上下限定理，对墙后土体的静力场和速度场进行了计算，分别求得考虑和不考虑墙土摩擦时，土体中的应力场、速度场和土压力分布．计算结果表明：考虑墙土摩擦时，极限状态对应的速度边界条件为挡土墙转动加平动状态；不考虑墙土摩擦时，土压力和朗肯土压力一致，对应挡土墙平动状态．     

折线形墙背主动土压力的计算

为了减少重力式挡土墙的体积，降低造价，往往把墙背设计成折线形的衡重式挡土墙。如何计算折线形墙背上的主动压力就是一个关键问题。本文将楔体试算法应用于折线墙背主动土压力的计算。     

基于能量理论的挡土墙的被动土压力分析

从能量理论出发,导出任意情形下挡土墙被动土压力的计算公式,探讨破裂角的计算方法.与传统的朗金和库伦计算方法相比,该方法应用范围较广,计算结果较为符合实际.     

考虑位移效应的支护结构土压力计算

基坑工程中,墙体在墙后土体压力作用下,将产生较大的位移和挠曲变形,引起土压力重分布。在充分考虑支护结构-土相互作用的基础上,建立了土压力与墙体位移的关系曲线,并考虑土拱效应引起的应力重分布,得到了考虑位移的土压力计算方法,并通过工程中实测位移不断修正土压力值,能计算非极限状态下土压力的动态值。     

涉水加筋土挡墙破坏机理的离心模型试验

目前加筋土结构的应用范围较广,但加筋土工程特别是加筋土挡墙失稳、破坏的事故时有发生,已引起学术界和工程界的高度关注.通过离心模型试验,研究加筋土挡墙的结构特性和破坏机理,揭示分级台阶式格栅加筋土挡墙的土压力、筋带拉力及墙面变形的分布规律,该成果进一步拓展了加筋土结构的研究领域,对工程实践具有一定的参考价值.     

带减压平台挡土结构的土压力计算

为有效地减少主动土压力,常常在挡土墙后设置减压平台。减压平台限制了墙后滑动面,此时滑动土体不再是一个楔体,无法采用朗肯理论、库仑理论计算土压力。减压平台的位置不同、长度不同,都会影响土压力的大小和分布。建立长、短减压平台的判别模式,探讨不同种类的减压平台土压力计算方法,提出建议和措施。     

极限平衡法求解土压力的新进展

根据土体极限分析理论,推出了一种新的主动土压力计算方法,建立了破裂面为平面、平面-平面、平面-螺旋面三种计算模式,并与已有的计算方法进行了土压力系数比较。结果表明:本文的计算方法较为合理,且计算公式简单,应用方便。     

不连续速度边界下土压力的严密解法

基于上下限原理的推论,分析不连续速度边界下土体中不连续应力场和不连续速度场。根据应力不连续线和速度不连续的性质,在考虑有重土,土体和墙体摩擦情况下,通过数值计算,解三类边值问题,求得不连续速度边界下挡土墙墙后土体中的静力场。同时对对应的机动场进行分析,找出了满足速度边界条件的静力场,解得不连续速度边界下挡土墙土压力的严密解。计算结果表明:当不考虑土重、土与墙体之间的摩擦时,结果与前人成果一致。     

超大型沉箱贮仓压力的数值模拟计算

通过ABAQUS有限元分析软件对一般沉箱和超大型沉箱的贮仓压力进行数值模拟,并对比分析数值模拟结果与按现行规范中贮仓压力公式的计算结果。经过对不同参数组计算结果的对比分析后发现:填料的内摩擦角、弹性模量、泊松比,以及填料与仓格边壁间的摩擦系数均是影响贮仓压力的主要参数。现行规范中的贮仓压力计算公式,仅考虑填料内摩擦角和填料与仓格边壁间摩擦系数的影响,而不考虑填料的弹性模量和泊松比影响的假设值得商榷。     

双排板桩间土压力计算方法及其应用

现有双排板桩间土压力的计算大都直接采用经典土压力公式,没有综合考虑桩间土与板桩之间摩擦力的影响.针对以上问题,根据极限平衡理论,考虑桩间土与板桩之间摩擦力、桩间宽度的影响,得出了双排板桩间土压力的计算方法.对其进行拓展,使之能应用于黏性土、非黏性土、不可压缩基础、可压缩基础上.随着板桩间宽度的增加,该方法计算出的土压力呈曲线分布,渐近线接近于垂直线,土压力值的大小接近于朗金公式.经与有限元软件Plaxis的结果对比,土压力计算结果趋向性相同,土压力计算值基本一致,证明该计算方法基本合理可靠、结果可信.     

黄骅港煤码头三期工程廊道开挖阶段监测成果的分析与探讨

黄骅港煤码头三期工程廊道地下连续墙支护结构的施工难度大、工期要求紧。为保证本工程顺利实施,在施工过程中需对地下连续墙结构的变形、应力和土压力数据进行现场实地监测,并与在不同埋设位置获取的深层水平位移数据进行对比,提出更合理、准确地埋设深层位移监测装置的方法,可供类似工程参考。