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基于能量理论的挡土墙土压力计算分析与研究

作　者: 文芬
导　师: 喻泽红
学　校: 长沙理工大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 挡土墙主动土压力被动土压力能量法破裂角
分类号: TU476.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

在土力学中,土压力的计算是一个重要而古老的课题。经典的Coulomb和Rankine土压力理论,因其计算简单和力学概念明确,一直为工程设计所采用。但是经典土压力理论都是建立在极限平衡理论的基础上,且假定条件过于理想化,有些情况在现实中几乎不可能出现,再加上工程的复杂性特点,其计算结果往往与实际情况不相符合。随着当前施工条件日益复杂和施工工艺的提高,这种计算土压力的方法将日渐不能满足工程要求。土压力的计算是进行工程设计和施工的前提,是确保工程安全性和经济性的基础。目前土压力理论还不够完善,利用传统理论的计算结果与实测值偏差较大,应用能量法进行土压力的研究对于优化挡土墙的土压力计算有重要意义。本文基于能量理论基本思想进行土压力分析,分为有荷载作用和无荷载作用两种情况,探讨了墙背和填土面倾斜情形下的土压力问题。假定土体滑裂面为通过墙踵的平面,利用能量守恒原理建立平衡方程,推导出主动土压力和被动土压力计算公式,分析了各参数的影响方式。并通过具体算例与传统朗肯、库仑理论和现行重力式码头设计与施工规范方法进行比较分析,验证其计算方法的合理性。利用极限平衡方程建立等式,通过数学基本变换,推导出破裂角计算公式,并分析了各参数的影响形式,为工程设计提供参考。基于能量理论的挡土墙土压力计算方法与传统土压力理论相比,假设条件较少,适用范围较广,对工程设计具有指导意义和参考价值。

基于能量理论的挡土墙土压力计算分析与研究

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