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极限分析法在边坡稳定分析及挡土墙土压力计算中的应用

汪承亮  
【摘要】: 边坡稳定分析及挡土墙土压力的计算是土力学稳定问题的两大主要内容,目前在该类问题的分析研究中主要有极限平衡法及滑移线场等主要方法,但由于极限平衡法通常需要人为假想简单的破坏面及沿其破坏面的应力分布,造成其结果的精确性难以满足要求,而滑移线场法又忽略了土体的应力应变关系,往往导致其结果于实际差别较大。从而研究极限分析法在边坡稳定分析及挡土墙土压力计算中的应用显得尤为必要并具有重要的实际意义。 本文主要根据极限分析的上限法与基于静力平衡和斜条块划分的SARMA法的等效性,结合剩余推理最大原理,采用类似动态规划最短线路求解方法,以剩余推力为优化目标,采用MATLAB编程计算,得出有断层或软弱面的边坡的临界滑动机制及其安全系数最小上限解,此外,本文结合临界滑动场理论,在基于力平衡的临界滑动场法搜索所得边坡临界滑动滑面的基础上,对坡体的条块划分进行优化,得出条间推力倾角,并再次根据临界滑动场理论的核心思想,搜索临界滑动面并得出其安全系数最小上限解。最后,通过利用塑性力学的已知条件,避免了传统挡土墙土压力上限解求解中建立功能平衡方程的复杂过程。通过MATLAB编制简单程计算,得出挡土墙被动土压力上限解。


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