导　　师： 周龙翔

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 支护结构侧向土压力的大小及其分布规律是土力学研究中的一个重要课题。经典的朗肯与库伦土压力理论由于其概念明确且计算简便等优点,仍普遍应用在当前基坑设计中。然而以经典土压力理论为代表的极限平衡理论是基于刚性挡墙达到极限位移的基本假设条件下推导而来的,大量研究表明:支护结构的侧向土压力与支护结构的变形息息相关,广泛应用于基坑工程中的柔性支护结构侧向土压力呈非线性分布。因此极限平衡理论存在其局限性,本文将对土体的应力应变进行分析,提出针对支护结构“鼓形”变位模式的非极限土压力计算公式。本文主要成果如下:(1)通过对抗剪强度理论下土体应力状态的分析和对各类土压力计算理论的总结,发现了以经典土压力理论为代表的极限平衡理论在应用上的局限性。(2)基于莫尔—库伦强度理论对莫尔应力圆进行改进,同时结合卸载、加载应力路径三轴试验,建立了摩擦角发挥值随位移变化的关系表达式;接着针对柔性支护结构的“鼓形”变位模式,应用水平层分析法,建立了以摩擦角发挥值为基本未知量的非极限土压力计算公式;整理位移、摩擦角发挥值、非极限土压力三者之间的相互关系,以摩擦角发挥值为中间“桥梁”,最终建立了非极限土压力随位移变化的关系表达式;并借助室内土压力模型试验,验证了本文所推导非极限土压力公式的合理性。(3)基于本文所推导的非极限土压力计算公式,阐述了改进的杆件支护结构有限元计算方法的基本思想;以支护结构两侧为静止土压力作为初始条件,采用Matlab软件编制相应程序进行迭代运算实现了对支护桩结构的变形预估;将本文程序运算结果与文献结果进行对比,两者的变形曲线吻合较好,从而验证了本文非极限土压力计算公式以及变形预估方法的可行性。(4)对影响支�

关 键 词： 支护结构 水平位移 土压力 有限元

领　　域： []