收藏本站
收藏 | 论文排版

转动状态下挡土墙土压力的严密解法及其应用

姜朋明  
【摘要】: 复杂应力边界条件和复杂速度边界条件下土体极限平衡问题的真解,必须同时满足平衡微分方程和塑性流动方程,满足给定的边界条件,在数学上还不能求出,应用数值方法获得近似解是有效的方法之一。本文针对第一类和第二类极限平衡问题,利用极限定理,建立了用于数值分析的严密解理论,并应用于求解挡土墙转动状态下的土压力、地基和土坡的极限承载力问题。该方法因为具有理论上的严密性,称为“严密解法”。本文的主要研究工作包括: (1)针对复杂应力边界条件和复杂速度边界条件下土体的极限平衡问题,提出了滑移线严密解法和上限有限元严密解法。 通过推导应力不连续线和速度不连续线上的几何条件、应力条件和运动条件,出现应力和速度间断面的上、下限定理,提出了前面所述的“严密解法”。该严密解法具有严密的理论体系,在理论上,解是唯一的,可以获得相当精确的数值解。 (2)应用滑移线严密解法,求解了复杂边界条件下挡土墙的极限土压力问题。 针对在边界上作用不连续载荷、存在速度不连续边界的挡土墙,建立了力学计算模型,构建了平动模式、绕墙基转动模式、绕墙身某一点转动模式下挡土墙极限土压力的严密解算法,计算了主动土压力、被动土压力、土体应力不连续场和速度场,数值计算结果被证明是严密的。其中,挡土墙绕墙中某点转动模式下的挡土墙极限土压力,是经典方法尚无法计算的。 (3)应用上限有限元严密解法修改了上限有限元方法,并将它首次引入到求解变位挡土墙极限土压力的问题中。 将以往研究土坡稳定性等问题的上限有限元法,应用上限有限元严密解法,研究新出现的速度边界条件,修改后形成新的上限有限元方法,求解了四种变位挡土墙土压力的上限数值解。它得到的数值解具有严格的理论基础和明确的物理意义,是极限问题上限解中的最小值,是严密解。它可以比较方便地考虑复杂的荷载、几何形状、材料特性,复杂的应力和速度边界条件,对于复杂条件下岩土极限问题的求解,有着很好的应用前景。 (4)应用滑移线严密解法,求解了考虑超载土体的抗剪作用、偏心荷载作用、和基底摩擦等情况下的地基极限承载力问题。 通过构建严密解的算法,对比分析了考虑土重和不考虑土重的垂直荷载、光滑基底的地基极限承载力的差异,计算了考虑基底有摩擦时的地基极限承载力的下限解、线性分布超载地基的极限承载力、考虑基底两侧超载土的抗剪作用的地基极限承载力和偏心荷重下转动浅基的极限承载力。但是,数值求解的结果还没能形成能够工程化应用的简捷的地基承载力计算公式。 (5)应用滑移线严密解方法,求解了土坡极限承载力问题。 研制了严密解的算法和计算程序,求出了边坡极限承载力的严密解。虽然算法的循环迭代次数多,但能够找到满足静力边界条件和速度边界条件的解,因此,能够得到较精确的数值计算结果。通过实例分析,研究了土体性质对土坡承载力的影响。 (6)将广义塑性力学极限问题的基本理论,运用到岩土工程中的极限平衡问题分析中,讨论了基于非正交流动法则极限平衡问题的严密解法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 金造时,汪钧标,曾执,吴礼生;关于基坑工程设计要点及若干问题的探讨[J];地质科技情报;1999年S1期
2 康艳武;;各种复杂边界的朗肯土压力计算[J];山西建筑;2006年02期
3 王忠华;黄俊杰;储团结;;墙背土压力计算中综合内摩擦角取值问题[J];铁道勘察;2006年03期
4 张兴波;;浅论煤矿工业场地重力式挡土墙的设计[J];科技情报开发与经济;2011年26期
5 楼哓雯;徐永;;基于空间效应的土钉内力计算方法的探讨[J];科技资讯;2008年11期
6 张华;超载作用成层土土压力计算的探讨[J];探矿工程(岩土钻掘工程);1998年02期
7 曾玉莹;李术林;;考虑位移效应的基坑土压力分析[J];中外建筑;2006年05期
8 潘倍雷;余雄飞;邓仕鸿;;干旱、半干旱地区基坑支护中土压力计算的思考[J];新疆大学学报(自然科学版);2010年03期
9 李忠诚;杨敏;张慧;;侧移土体被动桩成拱效应及主动侧土压力计算[J];力学季刊;2006年03期
10 曾玉莹;郑小战;;考虑位移效应的支护结构土压力计算[J];水运工程;2006年12期
11 李长海;;锚杆在基坑支护设计中的应用[J];科协论坛(下半月);2008年08期
12 杨泰华;贺怀建;;黏性土基于强度折减法的位移土压力理论[J];岩土力学;2009年S2期
13 刘传林;朱大勇;;基于三角条块法的土体主、被动临界滑动场及土压力的计算[J];防灾减灾工程学报;2010年04期
14 杨泰华;贺怀建;俞晓;;RTT变位模式下考虑位移影响的被动侧土压力的计算与分析[J];武汉科技大学学报;2010年06期
15 卢坤林;朱大勇;杨扬;;考虑位移影响及土拱效应的土压力研究[J];工业建筑;2011年05期
16 麦远俭;;饱和软粘土的土压力[J];华南港工;1996年02期
17 于斌;马建明;褚国栋;;大跨度钢结构大直径拱脚环梁土压力监测与分析[J];施工技术;2008年03期
18 顾欢达;顾熙;;塑料发泡颗粒轻质填土的土压力计算[J];四川建筑科学研究;2008年05期
19 于林平;赵家臻;赵广会;;挖方工程挡土结构土压力计算问题研究[J];大连大学学报;2009年03期
20 雷国庆;方晓梅;武豫东;;深基坑中考虑超固结效应的有效土压力计算[J];岩土力学;2002年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢坤林;胡成;杨扬;;同时考虑位移影响和土拱效应的土压力研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
2 李厚恩;秦四清;孙强;马平;;挡土墙发生位移情况下的土压力计算[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
3 江松笙;康海冬;;宜兴抽水蓄能电站上库主坝高挡墙土压力分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
4 徐日庆;俞建霖;龚晓南;张吾渝;;基坑开挖中土压力计算方法探讨[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年
5 李广信;周顺和;;挡土结构上的土压力与超静孔压力的关系[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
6 田宏图;;朗肯与库仑土压力理论的分析比较[A];河南省铁道学会2007年学术活动月优秀论文选集[C];2007年
7 方涤华;徐光明;;土压力计算中强度指标的选择[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
8 李广信;周顺和;;具有超静孔压的加筋挡土墙中的土压力计算[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年
9 季亚平;朱伟;秦建设;钟小春;;土压力计算对盾构管片内力的影响[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
10 顾安全;杨福林;张世平;王兴平;;高填土涵洞减荷措施设计研究[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马少俊;动静荷载下挡土墙土压力计算及相关问题研究[D];浙江大学;2012年
2 蒋楚生;路堤(肩)式预应力锚索桩板墙结构设计理论及工程应用研究[D];西南交通大学;2006年
3 宋飞;考虑侧向变形的各向异性填土土压力计算方法及试验研究[D];清华大学;2009年
4 周佳媚;隧道洞门结构土压力的研究[D];西南交通大学;2004年
5 朱剑锋;考虑扰动影响的土体性状研究[D];浙江大学;2011年
6 王直民;交通荷载作用下埋地管道的力学性状研究[D];浙江大学;2006年
7 涂兵雄;预应力锚杆柔性支护法机理与力学行为研究[D];大连理工大学;2013年
8 周世生;高路堤涵洞空间竖向压力理论及结构型式优化研究[D];长安大学;2008年
9 李永刚;沟埋式和上埋式涵洞土压力统一计算理论研究[D];太原理工大学;2009年
10 李成芳;预应力锚拉桩三维土拱效应研究[D];重庆大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 屈志英;黄土地区深基坑支护桩后土压力分布研究[D];长安大学;2011年
2 陈泽世;基坑土体主动区支护结构变形与土压力关系研究[D];湖北工业大学;2010年
3 刘传林;基于三角条块法的临界滑动场在土压力及地基承载力计算中的应用[D];合肥工业大学;2010年
4 王大伟;分离式预应力锚索桩板墙的试验研究[D];昆明理工大学;2012年
5 岳辉;整体现浇式预应力锚索桩板墙的试验研究[D];昆明理工大学;2010年
6 王晨婕;基于临界滑动场理论的复杂条件下土压力计算[D];合肥工业大学;2011年
7 赵国斌;衡重式挡土墙优化设计研究[D];中国地质大学(北京);2006年
8 赵勤彦;土压力计算理论中的若干问题研究[D];长沙理工大学;2012年
9 吕江新;大型深基坑支护结构体系土压力计算及其应用研究[D];西安建筑科技大学;2006年
10 王恭兴;基于非线性破坏准则的土压力极限上限分析[D];中南大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978