基于土拱效應(yīng)和剪應(yīng)力作用的擋土墻主動(dòng)土壓力分析.pdf

1、擋土墻土壓力問題一直是土力學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。經(jīng)典的庫(kù)侖和朗肯土壓力理論認(rèn)為土壓力沿墻高呈線性分布，這與許多的場(chǎng)外或室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果并不相符。因此，如何比較準(zhǔn)確地描述作用在擋土墻的土壓力對(duì)解決墻土接觸問題至關(guān)重要，對(duì)此所做的研究很有必要，也很有意義。
　　現(xiàn)有理論認(rèn)為土拱效應(yīng)是導(dǎo)致土壓力呈非線性分布的主要原因。基于土拱效應(yīng)的土壓力研究主要針對(duì)砂性填土平動(dòng)模式的情況，對(duì)墻后為多層填土和有限填土的情況研究還比較少，因而有必要對(duì)多層填土和

2、有限填土的土壓力問題進(jìn)行分析。此外，許多研究在分析平動(dòng)情況的土壓力時(shí)，認(rèn)為水平土層間不存在剪應(yīng)力，然而考慮剪應(yīng)力互等定理可知水平土層間一定存在剪應(yīng)力，不能忽略。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，基于水平層分析法，考慮土拱效應(yīng)和水平土層間剪應(yīng)力作用對(duì)墻后主動(dòng)土壓力問題進(jìn)行了比較深入的研究，所做的主要工作及結(jié)論如下：
　?。?）首先對(duì)墻后為半無限均勻填土的土壓力問題進(jìn)行了分析。與已有理論對(duì)比發(fā)現(xiàn)，將填土滑裂面假定為庫(kù)侖滑裂面是合理的；假定所采用

3、的拱形對(duì)土壓力合力及合力作用點(diǎn)并無明顯影響，而滑裂面形狀是影響土壓力合力及合力作用點(diǎn)的主要因素；此外，側(cè)向土壓力系數(shù)與所假定的拱形和滑裂面沒有必然聯(lián)系，主要受填土內(nèi)摩擦角和墻土摩擦程度的影響。與不考慮剪應(yīng)力作用相比，考慮剪應(yīng)力作用使得填土上部土壓力變小而下部土壓力變大，從而使合力作用點(diǎn)高度降低。
　　（2）將上述計(jì)算理論推廣到墻后為多層填土的情況，結(jié)果表明有無考慮土拱效應(yīng)幾乎不影響滑裂面傾角和土壓力合力。與不考慮土拱效應(yīng)和剪應(yīng)力作