关于库仑土压力理论的探讨 被引量：14

1

作者 李兴高 刘维宁 张弥 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期677-681,共5页

以滑动体静力平衡的力的平衡方程为基础,引入Lagrange乘子,将主动土压力和被动土压力问题转化为确定含有两个函数自变量的泛函极值问题,进而结合问题图形中的几何关系进一步转化为带有约束的函数极值问题。这种函数极值可利用Matlab6.1... 以滑动体静力平衡的力的平衡方程为基础,引入Lagrange乘子,将主动土压力和被动土压力问题转化为确定含有两个函数自变量的泛函极值问题,进而结合问题图形中的几何关系进一步转化为带有约束的函数极值问题。这种函数极值可利用Matlab6.1优化工具箱提供的fmincon函数进行求解。在确定了主动土压力和被动土压力的大小后,利用滑动体静力平衡的力矩平衡方程计算力的作用点在墙体的相对位置。在本文中,土体沿平面滑动破坏是由理论推导得出的结论,土压力大小的结果与库仑土压力理论完全一致,但土压力作用点在墙体的相对位置却并非总是作用在墙高的1/3处。 展开更多

关键词 库仑土压力理论 变分学 土压力作用点位置

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多级重力式挡土墙土压力分布试验研究 被引量：15

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作者 范瑛 雷洋 章光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期3125-3129,共5页

对某高填方路基挡土墙的现场实测水平土压力数据进行了分析,研究表明:该挡墙墙后土压力呈曲线分布,类似字母"R",土压力最大值出现在挡墙底部,而下部的值略小于底部值,最小值出现在挡墙中部。在本级挡墙施工时,墙后第1、2层土... 对某高填方路基挡土墙的现场实测水平土压力数据进行了分析,研究表明:该挡墙墙后土压力呈曲线分布,类似字母"R",土压力最大值出现在挡墙底部,而下部的值略小于底部值,最小值出现在挡墙中部。在本级挡墙施工时,墙后第1、2层土压力值接近静止土压力值,大于主动土压力值,第3、4层土压力值小于主动土压力值;在其上若干级挡墙或边坡施工时墙后各点土压力值均小于主动土压力值,即随着填土深度的变化挡墙后各点的土压力系数是在不断变动着的,土压力系数与土压力数值大小的变化规律一致。同时,土压力作用点介于(0.4～0.5)H,且随填土深度增加作用点位置上移;每级挡土墙之间的平台宽度越小,上级挡土墙对下级挡土墙的影响就越大,土压力作用点就越高。研究结论对高填方多级挡土墙的设计具有理论指导意义。 展开更多

关键词 多级挡土墙 土压力分布 土压力系数 土压力作用点

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支挡结构抗震设计的2个关键技术问题 被引量：32

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作者 张建经 冯君 +1 位作者 肖世国 刘昌清 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期321-326,共6页

对"5·12"汶川特大地震四川灾区约3000km公路和铁路支挡结构的破坏类型、破坏模式进行了全面调查.根据调查结果,对支挡结构的性能设计和挡土墙墙背地震土压力作用点位置这2个问题进行了讨论,提出支挡结构的抗震设计应考... 对"5·12"汶川特大地震四川灾区约3000km公路和铁路支挡结构的破坏类型、破坏模式进行了全面调查.根据调查结果,对支挡结构的性能设计和挡土墙墙背地震土压力作用点位置这2个问题进行了讨论,提出支挡结构的抗震设计应考虑墙体位移对支挡结构抗震设计三级设防的要求.对支挡结构的抗震性能可做如下规定:性能要求1:与多遇地震水平一致,位移指数在1.0%以内;性能要求2:与设计地震水平一致,位移指数在3.5%以内;性能要求3:与罕遇地震水平一致,位移指数在6.0%以内.研究表明,地震作用下墙背土压力作用点距挡土墙底的高度为0.45～0.63倍墙高,作用点位置与墙高和墙后土体的性质有关. 展开更多

关键词 汶川地震 支挡结构 性能设计 墙体位移 地震土压力作用点

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桥台台背土压力的试验研究 被引量：19

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作者 陈雪华 律文田 王永和 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1407-1410,1415,共5页

快速铁路桥台台后填土的填料选择、施工控制、质量监测等方面均不同于常规铁路,由于对桥台台背土压力研究并不多见,再加上影响土压力的因素比较复杂,目前的土压力理论还难以准确地反映土压力分布的实际情况。因此,结合现场试验,对快速... 快速铁路桥台台后填土的填料选择、施工控制、质量监测等方面均不同于常规铁路,由于对桥台台背土压力研究并不多见,再加上影响土压力的因素比较复杂,目前的土压力理论还难以准确地反映土压力分布的实际情况。因此,结合现场试验,对快速铁路桥台台背土压力进行长时间观测,分析了土压力随时间的变化、土压力随填土高度变化以及填土完成后台背土压力的大小和分布情况。分析结果表明,台背土压力沿桥台深度方向呈非线性分布,土压力随着至桥台顶部距离的增大而增加,但到达一定深度后,随着深度的增大,土压力反而减小;土压力合力作用点要比理论上的土压力合力作用点有所上移,在0.41倍填土高度处。 展开更多

关键词 土压力 桥台 高速铁路 合力作用点

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考虑土拱效应的挡土墙地震土压力及其分布 被引量：6

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作者 卢坤林 杨扬 +1 位作者 朱大勇 许强 《水电能源科学》 北大核心 2010年第5期65-68,共4页

以Mononobe-Okabe理论的基本假设为前提,采用水平层分析法建立了地震作用下主动土压力强度的一阶微分方程,得到了土压力分布、合力及合力作用点的理论公式,并与不考虑土拱效应影响的计算方法和模型试验数据进行了比较。结果表明,所得合... 以Mononobe-Okabe理论的基本假设为前提,采用水平层分析法建立了地震作用下主动土压力强度的一阶微分方程,得到了土压力分布、合力及合力作用点的理论公式,并与不考虑土拱效应影响的计算方法和模型试验数据进行了比较。结果表明,所得合力公式与Mononobe-Okabe公式吻合;地震影响系数对土压力强度分布影响较大,合力作用点高于墙高1/3,并随地震系数的增大逐渐提升;土拱效应对合力作用点的位置影响较大,在墙土接触面较粗糙时应考虑土拱效应的影响。 展开更多

关键词 挡土墙 土压力 地震 土拱效应 作用点 分布

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关于水平层分析法的讨论 被引量：7

6

作者 李兴高 刘维宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期78-82,共5页

基于极限平衡法变分法得出的已有成果的基础上,分析了水平层分析法两个假定的合理性。研究表明,主动土压力强度沿墙高的分布对土条顶底面的法向力作用点位置系数非常敏感;法向力作用点位置系数为墙高的函数,除非在特殊情况下取常数1/2;... 基于极限平衡法变分法得出的已有成果的基础上,分析了水平层分析法两个假定的合理性。研究表明,主动土压力强度沿墙高的分布对土条顶底面的法向力作用点位置系数非常敏感;法向力作用点位置系数为墙高的函数,除非在特殊情况下取常数1/2;土条间的切向作用力除非在特殊情况下为0,一般情形下为墙高的函数;水平层分析法使墙顶部的主动土压力强度变大,墙底部附近的主动土压力强度变小,提高了作用点的位置。 展开更多

关键词 水平层分析法 主动土压力强度 作用点位置

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库伦土压力合力作用点高度解析解 被引量：1

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作者 柯才桐 陈奕柏 +1 位作者 谢洪波 高洪波 《水电能源科学》 北大核心 2014年第5期91-95,共5页

鉴于库伦土压力合力作用点高度的确定目前仍存在诸多争议,基于库伦理论的平面滑裂面假设,采用散粒体极限平衡方程研究了滑裂面上土体反力的分布及合力作用点位置,在此基础上通过建立滑动楔体的整体力矩平衡方程,推导出库伦土压力合力及... 鉴于库伦土压力合力作用点高度的确定目前仍存在诸多争议,基于库伦理论的平面滑裂面假设,采用散粒体极限平衡方程研究了滑裂面上土体反力的分布及合力作用点位置,在此基础上通过建立滑动楔体的整体力矩平衡方程,推导出库伦土压力合力及其作用点高度解析式,分析了墙背倾角、填土坡角、土体内摩擦角及墙土间摩擦角对合力作用点高度的影响,并通过算例进行了验证。结果表明,库伦土压力合力作用点高度解析解考虑了挡墙和填土参数变化时墙后滑动楔体的力和力矩平衡,能够反映出土压力合力作用点高度的变化规律,与实测值相比误差较小,对库伦理论作了必要补充。 展开更多

关键词 挡土墙 库伦土压力 合力作用点 力矩平衡 临界破裂角

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挡土墙墙趾地震作用的波动分析

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作者 陈学良 金星 +2 位作者 陶夏新 陈宪麦 袁一凡 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期74-78,共5页

目前国内外规范中对挡土墙墙趾处地震作用的规定很不一致,给工程设计及工程评价带来诸多困难,如何合理考虑其作用已成为岩土工程中的重要课题之一。针对强震地区的重要挡土工程,以墙前2 m覆盖土层的挡土墙为例进行了设计和讨论;基于近... 目前国内外规范中对挡土墙墙趾处地震作用的规定很不一致,给工程设计及工程评价带来诸多困难,如何合理考虑其作用已成为岩土工程中的重要课题之一。针对强震地区的重要挡土工程,以墙前2 m覆盖土层的挡土墙为例进行了设计和讨论;基于近场波动数值模拟技术,输入El Centro波、Taft波、河北迁安滦河桥波和天津医院宁河波这四种不同场地条件的地震动进行动力分析,对比墙趾及墙背处的土动剪力时程发现,墙趾土动剪力对挡土墙的动态稳定性起着重要作用;墙趾覆盖土层所产生的动土压力,较有益于挡土墙的抗倾覆、抗滑稳定性。用简化估计的方法,对动土压力及剪力的合力作用点进行分析,发现相同位置的动土压力和剪力的合力作用点比较接近,其值分别是,墙趾处约距墙底0.62H2(H2为墙前覆土厚度),而墙背处约为H1/3,这与以往研究并不相同。最后对地震作用效应折减系数进行讨论,并建议了墙趾地震作用的合理设计取值。这些结果为改进挡土墙的抗震设计、指导工程实践提供了有益的基础。 展开更多

关键词 墙趾 地震作用 动土压力 土动剪力 合力作用点

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库伦主动土压力作用点高度确定方法的改进 被引量：2

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作者 王力威 《力学与实践》 北大核心 2013年第6期55-58,29,共5页

库伦主动土压力作用点位置高度确定为墙高的1/3处,分析表明这一结论及其推求过程不尽合理.为解决此问题,针对墙后滑动土楔体的受力情况,根据三力汇交原理,考虑墙背土压力的分布与土楔体对其下稳定土体的压力分布的相关关系,采取几何推... 库伦主动土压力作用点位置高度确定为墙高的1/3处,分析表明这一结论及其推求过程不尽合理.为解决此问题,针对墙后滑动土楔体的受力情况,根据三力汇交原理,考虑墙背土压力的分布与土楔体对其下稳定土体的压力分布的相关关系,采取几何推导方法,得出了主动土压力作用点位置高度表达式;进一步分析了作用点高度对影响因素的敏感性,结果表明其敏感性从大至小的排序为:墙背倾角、内摩擦角、外摩擦角、填土坡角. 展开更多

关键词 挡土墙 库伦主动土压力 作用点 敏感性分析 稳定性

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不同填料下钱塘江古海塘塘背土压力现场试验研究 被引量：7

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作者 郑烨 陈振华 +2 位作者 张开伟 张鉴伟 沈跃军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1623-1628,共6页

为解决钱塘江古海塘外倾问题，结合现场试验，分别对气泡混合轻质土（以下称为轻质土）、原状土和页岩陶粒等3种不同填筑材料下古海塘塘背土压力进行了观测，分析了土压力随时间的变化规律，以及土压力的分布规律和合力作用点的位置，并... 为解决钱塘江古海塘外倾问题，结合现场试验，分别对气泡混合轻质土（以下称为轻质土）、原状土和页岩陶粒等3种不同填筑材料下古海塘塘背土压力进行了观测，分析了土压力随时间的变化规律，以及土压力的分布规律和合力作用点的位置，并对3种不同填筑材料的减载效果进行了分析。结果表明土压力呈中间大、两端小，在塘背中部存在着不同程度褶曲的非线性分布；土压力合力作用点在0．42-0．49倍墙高处，较理论计算的合力作用点位置有所上移；采用轻质土作为填料时，其产生的塘背土压力和倾覆力矩较原状土分别减少33．1％和41．4％，是一种有效的古海塘塘背土压力的减载材料。 展开更多

关键词 土压力 合力作用点 减载 古海塘 现场试验

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丘陵和平原地区表孔水工闸门波浪要素计算方法 被引量：2

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作者 祝凤山 杜培文 房金贤 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第10期120-123,共4页

围绕表孔水工闸门波浪要素的计算,在依据《混凝土重力坝设计规范》给出的鹤地水库计算公式,分析了现行采用假设、逐步逼近、迭代等计算方法计算平均波高hm时存在的计算繁琐、误差大的问题,利用MathCAD软件给出了计算简便、结果准确的平... 围绕表孔水工闸门波浪要素的计算,在依据《混凝土重力坝设计规范》给出的鹤地水库计算公式,分析了现行采用假设、逐步逼近、迭代等计算方法计算平均波高hm时存在的计算繁琐、误差大的问题,利用MathCAD软件给出了计算简便、结果准确的平均波高的计算方法,提出了波浪压力作用点位置的计算公式,并进行了具体的算例分析。结果表明,该方法较文献[4]提出的《土石坝规范》方法、《荷载规范方法》,计算得出的平均波高hm的精度分别提高了75,10 mm。计算波浪压力时综合考虑了其大小和作用点位置,更为真实地反应了表孔闸门的荷载。 展开更多

关键词 平均波高 累积频率 闸门 作用点位置 波浪压力

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