基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論有限填土土壓力計(jì)算及擋墻優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著城市的不斷發(fā)展，土地資源愈發(fā)緊張，經(jīng)常發(fā)生擬建建筑基坑擋墻與既有建筑地下室外墻相隔很近的情況。對于山區(qū)擋土墻，常因靠近巖石邊坡，從而形成有限填土空間。若運(yùn)用庫倫和朗金理論來計(jì)算土壓力，則需要墻后填土有足夠的寬度，以使滑裂面充分發(fā)展。因此，有限填土情況下的擋土墻土壓力計(jì)算和擋土墻截面優(yōu)化設(shè)計(jì)均亟待解決，且具有廣闊的前景。本文對擋土墻后有限填土土壓力以及擋土墻截面優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了較為深入的探討，主要內(nèi)容如下：
　　首先，假定擋土墻后

2、填土滑動面為通過墻踵的多楔體平面，基于極限平衡理論，推導(dǎo)得到了墻后填土區(qū)狹窄，墻面傾斜、粗糙，填土面向上傾斜，并考慮地面超載和地震影響的無黏性土主動土壓力解。隨著墻后填土寬度的改變，破壞模式實(shí)現(xiàn)從單楔體到雙楔體甚至三楔體的轉(zhuǎn)換，使得計(jì)算更加靈活。計(jì)算結(jié)果表明：隨著填土寬度的減小，土壓力隨之減少，且恒小于庫倫值。而當(dāng)墻面傾角較大時，該方法與庫倫法差別較小。這是由于隨著墻面傾角的增加，填土頂面的寬度也隨之增加，使得其破壞模式傾向于與庫倫法相

3、近的情況。
　　然后，假定擋土墻后填土滑動面為通過墻踵的平面雙滑塊模式，基于Morh-Coulomb強(qiáng)度理論和極限分析原理，推導(dǎo)出適用于無黏性土的主動土壓力解。結(jié)果表明：本方法得到的土壓力呈非線性分布，且土壓力強(qiáng)度隨深度增大而增大，在靠近墻底處其增幅逐漸減小。
　　其次，假定擋土墻后填土滑動面為通過墻踵的對數(shù)螺旋面和平面組合模式，基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論和極限分析原理，推導(dǎo)出適用于黏性土的主動土壓力解。當(dāng)材料切應(yīng)力系數(shù) B=2，統(tǒng)一

4、強(qiáng)度理論回歸為 Morh-Coulomb強(qiáng)度理論。結(jié)果表明：該方法所得土壓力系數(shù)大于本文以極限平衡理論為基礎(chǔ)提出的方法所得的解。這是由于基于極限分析方法所得解為土壓力的上限解，且土壓力合力作用點(diǎn)一直在變化，不總在距離墻踵1/3墻高處。
　　最后，以擋土墻截面面積為目標(biāo)函數(shù)，以截面幾何參數(shù)為設(shè)計(jì)標(biāo)量，將抗滑抗傾覆穩(wěn)定性、基底應(yīng)力和結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求作為約束條件，建立了有限填土重力式擋土墻優(yōu)化模型，提出了基于遺傳算法有限填土重力式擋土墻智能