擋土結構附加土壓力與位移關系的試驗研究與數(shù)值分析.pdf

1、擋土結構土壓力大小和分布與墻土變形有關。擋土結構尤其是基坑工程支護結構設計理論的發(fā)展關鍵在于正確認識擋土結構土壓力與墻土變形的內(nèi)在聯(lián)系并準確計算作用在支護結構上的土壓力?，F(xiàn)有理論表明土壓力越大，擋土結構位移越大，然而大量的工程測試及數(shù)值分析表明，對于基坑某一邊，中部位移大，實際土壓力小，而角部擋土結構位移很小，實際土壓力卻很大。由此，目前基坑變形采用實有土壓力的計算理論的合理性是值得商榷的，而采用附加土壓力分析水平荷載作用下?lián)跬两Y構和土

2、體變形可能更為合理。本文采用室內(nèi)模型試驗和數(shù)值模擬相結合的方法對擋土結構土壓力與位移進行了研究，探討了擋土結構實有土壓力、附加土壓力與位移之間的關系。主要進行了如下工作:
　　1.對擋土結構土壓力與位移的現(xiàn)有研究成果進行綜述，提出導致土體和擋土結構產(chǎn)生側向變形的是附加土壓力而非實有土壓力，應采用附加土壓力計算擋土結構與土體位移。
　　2.進行了擋土結構土壓力與位移關系的室內(nèi)模型試驗。根據(jù)啟明星軟件分析結果確定擋土板的厚度以及

3、基坑開挖深度，進行多次干砂填料的基坑開挖試驗，量測擋土結構的土壓力與位移，計算擋土結構彎矩，研究擋土結構土壓力、位移、彎矩的大小和分布，探討土壓力隨位移的變化規(guī)律。
　　3.開展了柔性擋土結構土壓力與位移關系的有限元數(shù)值分析。利用非線性有限元軟件ABAQUS建立平面有限元模型，模擬填土為砂土的基坑開挖過程，對平面應變情況下的柔性擋土結構土壓力與位移進行數(shù)值分析。探討基坑應力場與位移場隨開挖進度的變化，分析土壓力隨位移的變化規(guī)律。<

4、br>　　4.對比試驗實測值與數(shù)值計算結果，得到擋土結構位移與土體位移一致，滿足變形協(xié)調原理。繪制附加土壓力與位移的關系曲線，提取不同區(qū)域不同測點處的應力路徑，通過函數(shù)擬合得到考慮位移的土壓力計算公式，深入分析擋土結構實有土壓力、附加土壓力與位移之間的關系。
　　5.建立有限元模型，對不同位移模式下剛性擋土結構進行數(shù)值模擬，分析不同位移模式下剛性擋土結構土壓力大小和分布以及土壓力隨位移的變化，探討實有土壓力、附加土壓力與位移之間的