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非水平分层土压力的计算理论和方法研究

2020-12-02阅读(156)

非水平分层土压力的计算理论和方法研究

论文摘要

土压力的计算是土木工程中的一个重要方面。现有研究和理论方法主要是计算均质土或水平分层土,但工程实际中,墙后填土会遇到竖向或近似竖向土层的情况,现有方法无法适应。因此本文作出以下研究:针对挡土墙后的竖向分层填土,在考虑土体运动的相关联流动法则前提下,本文建立土体的静力平衡关系并得到力的矢量关系图,采用数学以及力学方法,推导得出竖向分层条件下的主动土压力关于滑动面夹角的函数表达式,利用极限平衡理论得到主动土压力的大小及其分布情况,并通过典型算例验证了本文方法的正确性。在竖向分层土压力计算的基础上,本文对分层土的分界面角度以及粘聚力做出改变,并推导得到了倾斜分界面分层土情况下的土压力以及粘性土情况下的土压力大小与分布,同样采用算例验证推广方法的正确性。通过对竖向土层土压力的计算,本文得到结论:竖向土层的土压力沿着墙体呈线性分布,与库仑土压力相似;随着墙土摩擦角的增大,滑动面角度以及主动土压力的大小会有减小的趋势,主动土压力作用点离墙底距离也有增大的趋势;被动土压力的大小则是随墙土摩擦角增大而增大。本文工作目的:在理论上对传统土压力理论的补充,特别是针对墙后填土的工程特点,提出了能更加合理地反映了挡土墙工程实际情况的计算理论,使得边坡工程中土压力计算考虑因素更加全面。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 前言
  •   1.2 库仑土压力理论的研究现状
  •   1.3 层状土理论的研究现状
  •   1.4 本文的创新及特色
  •   1.5 本文的主要研究内容
  • 第二章 层状土土压力计算方法的原理
  •   2.1 库仑土压力基本理论
  •   2.2 相关联流动法则基本理论
  •   2.3 层状土土压力的基本理论
  •     2.3.1 基本理论概述
  •     2.3.2 层状土理论的主要特点和优势
  •   2.4 层状土理论在土木工程中的应用
  • 第三章 竖向分层无粘性土土压力求解
  •   3.1 竖向分层无粘性土的力学假设分析
  •   3.2 竖向分层无粘性土的力学模型建立与受力分析
  •     3.2.1 力学模型
  •     3.2.2 力学分析
  •   3.3 竖向分层无粘性土主动土压力
  •   3.4 竖向分层无粘性土被动土压力
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 倾斜分界面层状土土压力计算
  •   4.1 倾斜层状土主动土压力力学模型的建立
  •   4.2 倾斜层状土主动土压力的计算
  •   4.3 倾斜层状土被动土压力的计算
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 竖向粘性分层土的土压力计算
  •   5.1 黏聚力等效法则
  •   5.2 竖向分层粘性土土压力的力学假设分析
  •   5.3 竖向分层粘性土主动土压力的计算
  •     5.3.1 力学模型的建立
  •     5.3.2 力学分析
  •     5.3.3 竖向分层粘性土主动土压力
  •   5.4 竖向分层粘性土被动土压力计算
  •     5.4.1 竖向分层粘性土被动土压力力学分析
  •     5.4.2 竖向分层粘性土被动土压力
  •   5.5 本章小结
  • 第六章 算例
  •   6.1 竖向分层无粘性土土压力具体计算
  •     6.1.1 均质土层土体的土压力计算
  •     6.1.2 竖向分层土体的土压力计算
  •   6.2 倾斜分界面层状土土压力计算
  •     6.2.1 均质土层土体的土压力计算
  •     6.2.2 倾斜分界面分层土体的土压力计算
  •   6.3 竖向分层粘性土土压力具体计算
  •     6.3.1 均质粘性土层的土压力计算
  •     6.3.2 竖向分层粘性土层的土压力计算
  • 结论与展望
  •   结论
  •   展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A （攻读学位期间发表的学术论文）
  • 附录B （攻读学位期间参加的科研课题）

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 潘峰

    导师: 陈文胜

    关键词: 库仑土压力理论,挡土墙,墙后填土,静力平衡,竖向分层

    来源: 长沙理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 长沙理工大学

    分类号: TU432

    DOI: 10.26985/d.cnki.gcsjc.2019.000528

    总页数: 89

    文件大小: 4836K

    下载量: 19

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