土拱效应原理计算方法研究

1 绪论

1．1 引言

1．2 挡土结构土拱效应研究现状

1．2．1 挡土墙试验国外学者研究现状

1．2．2 挡土墙平移模式下的土压力研究现状

1．2．3 考虑位移模式的挡土墙土压力研究现状

1．2．4 考虑位移关系的挡土墙土压力研究现状

1．2．5 考虑有限填土的挡土墙土压力研究现状

1．2．6 数值模拟研究现状

1．2．7 挡土墙土拱效应研究趋势

1．3 研究内容

2 平移模式下的黏性土填料主动土压力研究

2．1 引言

2．2 侧向主动土压力系数求解

2．2．1 主应力旋转

2．2．2 黏性土库仑滑裂面倾角计算

2．3 土拱形状研究

2．4 竖向平均应力求解

2．4．1 分析模型对比

2．4．2 侧向主动土压力系数变换原理

2．4．3 张拉裂缝高度的影响

2．4．4 平移模式下的考虑土拱效应主动土压力计算公式

2．5 影响规律研究

2．5．1 应力状态法与静力平衡法计算区别

2．5．2 黏性土挡土墙土压力变化规律

2．6 试验验证

2．6．1 Tsagareli试验

2．6．2 周应英试验

2．6．3 赵恒惠试验

2．6．4 四川省建筑科学研究所试验

2．7 本章小结

3 不同位移模式黏性土填料主动土压力研究

3．1 引言

3．2 侧向主动土压力系数

3．3 主动层间摩擦系数

3．4 平均竖向应力求解

3．5 影响规律及折减系数的研究

3．5．1 影响规律研究

3．5．2 对折减系数ζ的讨论

3．6 试验验证

3．7 本章小结

4 邻近地下室外墙影响下的主动土压力研究

4．1 引言

4．2 侧向主动土压力系数

4．3 竖向平均应力求解

4．4 邻近地下室外墙的主动土压力求解

4．5 试验结果

4．5．1 砂性土土压力计算研究

4．5．2 黏性土土压力计算研究

4．6 本章小结

5 考虑土拱效应的主动土压力与被动土压力统一解研究

5．1 引言

5．2 侧向土压力系数统一解

5．3 竖向平均应力求解

5．4 基于统一解下的土压力合力及作用点高度计算公式

5．5 算例研究

5．5．1 主动土压力计算研究

5．5．2 被动土压力计算研究

5．6 本章小结

6 考虑土拱效应的挡土墙空间土压力计算方法

6．1 引言

6．2 考虑土拱效应的挡土墙空间土压力研究

6．2．1 计算模型

6．2．2 主动土压力计算

6．2．3 挡土墙空间主动土压力合力

6．2．4 算例研究

6．3 临近地下室外墙影响下的挡土墙空间土压力研究

6．3．1 计算模型

6．3．2 主动土压力计算

6．3．3 挡土墙空间主动土压力分布

6．3．4 算例研究

6．4 本章小结

7 基于土拱效应的盾构开挖面稳定性计算

7．1 引言

7．2 盾构开挖面稳定性研究现状

7．2．1 理论研究现状

7．2．2 试验研究现状

7．2．3 数值模拟现状

7．3 考虑横向土拱作用的迎坡条件下盾构隧道开挖面稳定性研究

7．3．1 迎坡条件下盾构开挖面极限支护力

7．3．2 滑动面倾角α

7．3．3 线路纵坡坡度的影响分析

7．4 考虑土拱效应的盾构隧道开挖面稳定性研究

7．4．1 α、β角的取值

7．4．2 上部覆土压力计算

7．4．3 算例分析

7．5 本章小结

8 盾构刀盘扭矩计算与试验验证

8．1 引言

8．2 盾构机刀盘扭矩计算国内外研究

8．3 土压平衡盾构刀盘扭矩修正模型

8．3．1 平面应变条件下的SMP准则

8．3．2 修正前后内摩擦角比较

8．3．3 刀盘扭矩修正计算

8．4 模拟盾构掘进机刀盘扭矩试验研究

8．4．1 相似模拟设计

8．4．2 φ600 mm模拟盾构掘进机刀盘扭矩的试验研究

8．4．3 试验参数的确定

8．4．4 试验结果分析

8．5 本章小结

9 主要结论

9．1 结论

9．2 展望

参考文献

近期已发表或已录用的相关学术论文

经典的朗肯或库仑土压力计算理论认为土压力为线性分布，因而无法解释室内模拟试验得到的挡土结构主动土压力分布呈现非线性分布这一现象。而对于土体这样的散体材料来说，土压力分布受土拱效应的影响非常大，因而有必要将其考虑到土压力计算中。
　　《土拱效应原理计算方法研究》主要针对黏性土填料下挡土墙主动土压力计算理论以及不同位移模式下考虑土拱效应的主动土压力计算方法，并分别求解了邻近建筑物外墙影响下的主动土压力以及盾构施工开挖面的支护阻力计算方法，后在自主开发的盾构施工模拟系统中对土体特性参数与盾构刀盘扭矩相互影响关系开展了实验验证。