【正文】 myrH d i i n 01m a x ??????? ?? mHw d a n a n 1 ??? ?? 武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 將郎肯被動(dòng)土壓力區(qū)作為第 1 區(qū)，其余區(qū)域分成 5 份，第 j 條份的受力分析圖如下： 運(yùn)用郎肯被動(dòng)土壓力公式 其中被動(dòng)土壓力系數(shù) 3)245(ta n 2 ??? ??pK 由于填土為砂性土故有 0?c 則 處深度的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度大小為： k P aKcr Z KP ppp ?????? 則 ： mkNKrZE pp / 22 ??????其余 5個(gè)條塊按條分法計(jì)算，計(jì)算過(guò)程如接下來(lái)的表格中： 表 條分法求最大被動(dòng)土壓力 最大被動(dòng)土壓力為 E=確定第 i 條破裂滑動(dòng)面對(duì)應(yīng)的墻體位移 ,由于是砂性土，泊松比在此取值為?v 計(jì)算分塊位移及最終位移計(jì)算如下表格所示： 表 分塊位移及最終位移計(jì)算 武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 位移總和為 my ?? 綜上有當(dāng)橋臺(tái)臺(tái)后填土達(dá)到破壞強(qiáng)度的一半時(shí) ? ? mkNE / cmy ?? 橋臺(tái)填土達(dá)到破壞強(qiáng)度時(shí) ? ? mkNE / cmy ?? 由于最終的力 位移關(guān)系為雙曲線模式 yBA yP ??? 將上述兩種情況帶入求得 ?A ?B 帶入有 yyyBA yP ????? 表 HFD 方法 第四章 比較與分析 四種土壓力計(jì)算方法的比較與分析 現(xiàn)如今計(jì)算 土壓力 用的最多的兩種理論分別為朗肯土壓力理論和 庫(kù)倫 土壓武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 力理論。 由于橋臺(tái)臺(tái)后填土類型為砂性土，根據(jù)試驗(yàn)和文獻(xiàn)確定 50? 為 參數(shù) f? 可以根據(jù) Norris（ 1977）的試驗(yàn)結(jié)果?。? 0 9 50 ??? ?? f 也可以根據(jù) Duncan amp。 Ashour et al.（ 1998）根據(jù) Mohr 圓給出了正應(yīng)變 ? 和剪應(yīng)變 ? 的關(guān)系，據(jù)此可以得到： ? ? )2s i n ()1(21)s i n (212ijiijvi vi ?????? ???? () 于是可以得到條分 j 在滑裂面位置處的位移量 ijy? )2s i n ()1(21ijiijij vhy ?? ?????? () 求和便可得到滑裂面 i對(duì)應(yīng)的墻體位移 iy 武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ????ni iji yy 1 () 確定第 i條破裂滑動(dòng)面對(duì)應(yīng)的被動(dòng)土壓力 iP 與采用“對(duì)數(shù)螺旋線條分法計(jì)算最大被動(dòng)土壓力”時(shí)的方法相同。 Duncanamp。 LSH 方法的思路是：首先將填土的應(yīng)變分成一系列等級(jí) 1? ， 2? ， ...,f? ,然后根據(jù)應(yīng) 力 應(yīng)變關(guān)系計(jì)算出應(yīng)變 i? 對(duì)應(yīng)的抗剪強(qiáng)度 i? 和 ic ，進(jìn)而可以確定第 i個(gè)滑裂面，最后采用條分法計(jì)算出該滑裂面對(duì)應(yīng)的被動(dòng)土壓力 Pi 和位移 iy ，具體計(jì)算過(guò)程和程序如下。 James 和 Bransby（ 1970）的試驗(yàn)表明：擋墻的位移是填土的剪應(yīng)變和被激發(fā)出來(lái)的抗剪強(qiáng)度的函數(shù)。 Shamsabadi（ 20xx）根據(jù)表 .1 所示的 10 個(gè)試驗(yàn)將填土分為砂土和粘土兩類，便分別給出了三個(gè)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)取值，見(jiàn)表 .。 Duncan 和 Mokwa（ 20xx）根據(jù)下列邊界條件確定 A 和 B 的值 邊界條件 I：當(dāng) 0?y 時(shí)，由maxKdydP? 可得 max1KA? 邊界條件 II：當(dāng) y → ∞時(shí)，由fultRPP?lim 可得ultfPRB? 于是可得 Duncan 雙曲線力 位移如圖 所示，表達(dá)式為： u ltf P yRKyP??? m a x1 () 武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 式中， maxK 表示擋土墻 填土體系在被動(dòng)狀態(tài)下的初始剛度； ultP 表示單位寬度擋土上的最大被動(dòng)土壓力，可以采用前述土壓力理論計(jì)算獲得； asyP 為雙曲線漸接線， fultasy RPP ? ； fR 為表示 asyP 和 altP 之間大小差別的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； 作用是防止最大被動(dòng)土壓力發(fā)生在 y → ∞處， Duncan 和 Chang（ 1970）發(fā)現(xiàn)對(duì)于雙曲線表示的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系， fR 取 到 是比較合適的， Duncan和 Mokwa(20xx)認(rèn) 為對(duì)于雙曲線表示的力 位移關(guān)系，該取值范圍仍然是十分合適的。上面的表格及表格中的公式便是求解的過(guò)程，具體計(jì)算都在表格中進(jìn)行的，然后列出θ和 E 的函數(shù)圖像，從而最終確定此種方法所求得的被動(dòng)土壓力，圖像如下： 表 土壓力與滑動(dòng)面傾角的關(guān)系 角度 θ 2 3 10 20 30 土壓力 E 角度 θ 40 50 60 70 80 土壓力 E 圖 土壓力與滑動(dòng)面傾角的關(guān)系 武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 由于 E 隨 θ為減函數(shù)，故當(dāng)θ為內(nèi)摩擦角時(shí)，此時(shí)的土壓力極為被動(dòng)土壓力，也就是說(shuō)所求得的被動(dòng)土壓力為 mkNE p /0 9 0 4 8? 對(duì)數(shù)螺旋線 條分法土壓 力計(jì)算方法 直線 AD 和 DE 向上與水平線之間的夾角為： ???? 30230452451 ????? ?? 由于 K 為水平應(yīng)力與豎直應(yīng)力的比值，即為被動(dòng)側(cè)壓力系數(shù)，又由于橋臺(tái)臺(tái)后填土的類型為砂性土，為簡(jiǎn)化計(jì)算，這里取值取庫(kù)侖與郎肯計(jì)算得到的被動(dòng)土壓力系數(shù)的中間值，取中間值有 K= 則 ?? 15t a a n211t a n2t a n21 11 ?????????????????????? ??KKa ??對(duì)數(shù)螺旋線在 B 點(diǎn)的切線與水平線的夾角為 ?5)245( ???? ?? aa w 由角 MON=90176。 假設(shè) zx K??? ，則有： ?????? ???? ? 1t a n2t a n21 1 KKa ?? （ ） 式中， ? 為墻 土間的摩擦角； K 為水平應(yīng)力與豎直應(yīng)力的比值，是填土強(qiáng)度參數(shù) c與 ? 以及墻的高度 H 的函數(shù)，根據(jù)圖可得 ? ?? ??????? ?????????????c o t24s in22czxxzzx （ ） 將zxK ??? 帶入上式可得????????????2222222t a n4c o s1t a n4t a nt a n)2c o s (2)2(s i ns i n1???????????? ????????? ?????????????? ?????? zzzzccccK由角 MON=90176。 對(duì)數(shù)螺旋線法有如下基本假設(shè)： ① 直線 AD 和 DE向上與水平 線之間的夾角為 21 45 ?? ?? ? ，并且對(duì)數(shù)螺旋線 BD 的中心 O點(diǎn)位于直線 AD 上； ② 在以三角形 ADE 表示的土體中，應(yīng)力狀態(tài)與半無(wú)限沉積層在被動(dòng)郎肯狀態(tài)下的應(yīng)力狀態(tài)相同，沿垂直斷面 CD上的剪應(yīng)力等于零，因此垂直斷面 CD 上的被動(dòng)土壓力 prE 是水平的，作用位置和大小可由郎肯被動(dòng)土壓力確定； ③ 對(duì)數(shù)螺旋線 BD 的方程式為 ?? ta n0err ? 。 庫(kù)侖土壓力和郎肯土壓力理論分別根據(jù)不同的假設(shè)，以不同的分析方法計(jì)算土壓力，只有在最簡(jiǎn)單的情況下（墻背豎直且光滑、填土面水平）用這兩種理論計(jì)算的結(jié)果才相同。 其平衡狀態(tài)及計(jì)算圖如圖 所示 ： 武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 胡曉軍和譚曉慧改進(jìn)的庫(kù)侖被動(dòng)土壓力計(jì)算方法 朗肯和庫(kù)侖土壓力理論自問(wèn)世以來(lái) ,解決了大量的土壓力計(jì)算問(wèn)題 ,目前在工程中仍有著廣泛的應(yīng)用 ,但經(jīng)典的朗肯理論要求墻背直立光滑 ,填土面水平 ,實(shí)際工程中難以嚴(yán)格滿足 ,庫(kù)侖理論則假定墻后填土為無(wú)黏性土 ,而實(shí)際工 程中常遇黏性土胡曉軍和譚曉慧（ 20xx）對(duì)庫(kù)侖理論進(jìn)行了改進(jìn)，在土楔中考慮到了粘聚力的影響，如圖所示： 如圖 ,墻體與填土參數(shù)為 ? ,? ,? ,H ,? ,q ,c ,wc ,? ,設(shè)當(dāng)墻體發(fā) 生推向填土的位移，填土的抗剪強(qiáng)度全部發(fā)揮時(shí)，形成圖中 ABC 的滑動(dòng)體對(duì)滑動(dòng)土體進(jìn)行受力分析，如圖 。 被動(dòng)土壓力的計(jì)算公式如下所示 ? ?? ? ? ? ? ?? ?pp KrHrHE 2222221)c o s (c o ss i ns i n1c o sc o sc o s2 ?????????????????????????????（ ） 若墻背豎直 ,? 值取為 0。 四種土壓力計(jì)算方法 17 世紀(jì)中期 ,郎肯研究了半無(wú)限土體在自重作用下處于極限平衡狀態(tài)的應(yīng)力條件 ,通過(guò)此推導(dǎo)出臺(tái)后土壓力的計(jì)算公式。 武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二章 幾種常見(jiàn)的土壓力計(jì)算方法 作用在橋臺(tái)上的主要橫向荷載是土壓力，其計(jì)算十分復(fù)雜，影響因素很多。在地震作用下，通過(guò)已有的被動(dòng)土壓力計(jì)算公式計(jì)算得出結(jié)果，然后根據(jù)新的公式，對(duì)現(xiàn)實(shí)中的橋梁進(jìn)行全新的計(jì)算，和經(jīng)典被動(dòng)土壓力公式計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，觀察橋臺(tái)臺(tái)后填土被動(dòng)土壓力 位移曲線的異同，得出結(jié)論，看新的公式是否可行，是否進(jìn)一步促進(jìn)了地震作用下對(duì)橋臺(tái)臺(tái)后填土被動(dòng)土壓力的研究。弄清地震作用下橋臺(tái)臺(tái)后被動(dòng)土壓力的大致變化。提高專業(yè)能力。每個(gè)方法都有各自的特點(diǎn)。橋臺(tái)作為橋梁工程中 重要的構(gòu)造物，它的破壞給地震的搶險(xiǎn)救災(zāi)工作帶來(lái)了極大的困難，并造成次生傷害。The displacement。 Key Words:Earthquakes。本文主要進(jìn)行了以下研究工作： （ 1）學(xué)習(xí)和總結(jié)國(guó)內(nèi)外各種土壓力的計(jì)算方法，并了解每種計(jì)算方法的適用條件和影響因素； （ 2） 學(xué)習(xí) 和掌握幾種實(shí)用的土壓力位移曲線模式，并且了解每種模式的適用條件和影響因素； （ 3） 重點(diǎn)掌握經(jīng)典土壓力計(jì)算方法，胡曉軍和譚曉慧改進(jìn)的庫(kù)侖被動(dòng)土壓力計(jì)算方法對(duì)數(shù)螺旋 條分法等四種計(jì)算方法和 Duncan 雙曲線方法、 HFD 方法、LSH 方法等三種力 位移關(guān)系的確定方法，并運(yùn)用于實(shí)橋； （ 4）對(duì)不同計(jì)算方法和計(jì)算模式得到的結(jié)果加以分析和綜合，從而更深刻的了解這些公式的適用條件、意義和優(yōu)點(diǎn)； 關(guān)鍵詞 ：地震；計(jì)算方法；計(jì)算模式；臺(tái)后土壓力；位移 ；武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract Abutmentbackfill soil interaction can significantly influence the seismic response of experts at home and abroad have done many theory research about abutmentbackfill soil,but because of the plexity of abutmentsoil interaction,there are many problem having not been solved on the methods of analysis and design of the earth pressure,so it is necessary to use a verity of methods to study bridge abutment backfill passive earth pressure displacement curves under methods of putation and three kinds of displacement mode are used in this article,with practical application paper conducted the following studies: (1)Learning and summarizing various kinds of earth pressure calculation method home and abroad,and to understand the influence of each method。武 漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 橋臺(tái)與橋臺(tái)臺(tái)后回填土的相互作