基于楔體單元法的主動土壓力非線性分布分析.pdf

1、經(jīng)典的庫侖土壓力理論以非粘性土為研究對象,假設(shè)在極限狀態(tài)下墻后土體形成一滑動土楔體,通過其靜力平衡條件求得土壓力合力,并認(rèn)為假定其分布為線性。但國內(nèi)外的理論與試驗研究已經(jīng)證明,主動土壓力實際上應(yīng)呈非線性分布,填土滑裂面實際上應(yīng)為曲面而非平面。
　　本文以平移模式下的剛性擋土墻為研究對象,對其在一般條件下的主動土壓力分布進行分析研究。在庫侖理論與楔體單元法的基礎(chǔ)上,沿用其滑裂面為平面的假定,推導(dǎo)得到了一般情況下的主動土壓力分布的解析

2、解,同時給出了土壓力強度系數(shù)和土壓力合力作用點高度的理論公式。該理論導(dǎo)出了滑裂面為平面時的主動土壓力非線性分布,是對庫侖理論的擴展與補充。
　　本文提出了基于楔體單元法的主動土壓力解析解的遺傳算法,推導(dǎo)了主動土壓力強度、主動土壓力系數(shù)、土壓力合力大小及其作用點位置的計算方法。該方法可以用于求解滑裂面為任意曲面假定下的主動土壓力分布。滑裂面為二次函數(shù)曲面及三次函數(shù)曲面時,采用本章方法所求得的主動土壓力均呈非線性分布,這與實測數(shù)據(jù)及模

3、型試驗結(jié)果基本一致。通過將不同滑裂面假定下采用本文方法求得的主動土壓力分布進行對比分析,得出了滑裂面為二次函數(shù)曲面的假定更接近實際情況的結(jié)論。通過對在不同參數(shù)條件及不同滑裂面假定下采用本文方法求解的主動土壓力分布進行對比分析,得出了土體內(nèi)摩擦角φ、墻背與土體間摩擦角δ、不同的墻背傾角α、不同的填土表面傾角β以及填土土體表面所受均布荷載0等參數(shù)對主動土壓力系數(shù)、主動土壓力強度非線性分布、主動土壓力合力作用點位置以及土體滑裂面的影響。