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双曲线土压力模型研究及工程应用

周伟斌  
【摘要】: 在基坑设计中,土压力计算是支护结构设计的关键,工程实践证明,作用在挡墙上的土压力需要土体变形到一定量时才达到极限土压力,且土压力与位移呈非线性关系。在实际工程中基坑支护位移不一定达到产生极限土压力所需的位移,特别是一、二级基坑工程,考虑到基坑位移对周围环境产生影响,对支护结构的变形有严格的限制。因此考虑位移(变形)影响的土压力计算理论的研究,对于提高基坑工程计算水平起着非常重要的作用。 本文通过用双曲线拟合试验数据和实测数据,证明了用双曲线土压力模型模拟土压力与位移关系的可行性;研究双曲线土压力模型参数的物理意义和初始水平抗力系数的比例系数的取值方法;研究双曲线土压力模型产生极限土压力所需要的位移,并对计算结果的合理性进行分析;计算和绘制各类型土层的土压力在不同位移模式下沿挡墙的分布曲线,总结曲线的变化趋势,并与试验结果和工程实测结果对比,得出两者变化趋势相近的结论。最后,通过算例和工程实例,进一步说明双曲线土压力模型在工程应用中的合理性。本文结论认为,双曲线土压力模型可以较好地模拟土压力随位移变化的非线性特征,模型参数少且易于确定,具有较好的工程实用性。


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