【正文】 老師在這四年中對教誨，無論學術上還是生活上，都能使我茅塞頓開、如沐春風。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正！ 最后特別感謝我的父母，感謝這二十多年的養(yǎng)育之恩，感謝他們對我的的支持與鼓勵，沒有他們呵護與關愛，我不會有今天的成績。鄧老師嚴謹的治學風格、深厚的專業(yè)知識讓我受益匪淺，熱情開朗、平易近人的人格魅力更是深深地感化了我，讓我切實武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 懂得了很多求學、做人的道理。 展望 從對擋土墻墻后填土被動土壓力研究以來，很多學者致力于對郎肯和庫侖等的公式進行改進的研究。這十分有利于對橋梁震害的研究，也有利于從源頭上預防橋梁由于地震的原因，從而導致橋臺背后填土被動土壓力過大引起的橋臺損壞。從這其中，我們可以發(fā)現：在建設橋梁時，我們在選擇橋臺臺后填土時，應盡量選擇即使在外力作用下，橋臺擠壓橋臺臺后填土時，橋臺發(fā)生的位移也不大的這種填土，這樣就可以避免在地震作用下時， 邊跨主梁碰撞橋臺臺背，導致臺背后面形成被動土壓力 ,使這個被動土壓力不至于過大，從而造成橋梁過早損壞。 根據被動土壓力定義并采用條分法來計算擋土墻的被動土壓力解決了當破壞面為曲面時探討土壓力的計算方法破壞面為圓弧面時 ,按本文式來計算擋土墻被動土壓力當破壞面為對數螺旋面時 ,土壓力計算由二部分組成 ,一部分按朗肯被動土壓力求解 ,另一部采用條分法按式求解本文應用庫侖平面滑裂面假設 ,考慮填土黏聚力及其與擋土墻墻背接觸面上的黏著力 ,建立了可用于編程試算的黏性填土擋 土的被動土壓力計算公式 ,避免了圖解法的繁瑣過程與精度問題，算例分析表明 :在朗肯或庫侖理論假設條件下本文公式的計算結果與經典的朗肯或庫侖土壓力公式是一致的；考慮黏著力進行被動土壓力計算是必要的 。 庫倫土壓力理論的基本假設是：擋土墻和滑動土契體視為剛體，墻后填土為無粘性砂土，當墻身向前或向后偏移時，墻后滑動土契體是沿著墻背和一個通過墻踵的平面發(fā)生滑動。單位擋土墻上的最大被動土壓力為 ultP =表 郎肯被動土壓力法 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 由庫侖被動土壓力公式算得的 被動土壓力運用此公式有如下結果，單位擋土墻上的最大被動土壓力為 ultP =114kN/m 表 庫侖被動土壓力法 由胡曉軍和譚曉慧改進的庫侖被動土壓力公式算得的被動土壓力運用此公式有如下結果，單位擋土墻上的最大被動土壓力為 ultP =表 胡曉軍和譚曉慧法 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 由對數螺旋線 條分法計算被動土壓力公式算得的被動土壓力 運用此公式有如下結果，單位擋土墻上的最大被動土壓力為 ultP =表 對數螺旋線 條分法 HFD 雙曲線方法計算力 位移關系 具體方法來源參考第二章 HFD 方法的介紹，數據帶入可得： 砂土 ： HyyP ??? 粘土 ： HyyP ??? 16 式中： P為擋土墻寬上 的被動土壓力，單位為 kips/ft； Y為墻體的位移，單位為 inches； 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 由于橋臺臺后填土為砂性土，故運用砂土的公式， H=3m。 參數 f? 可以根據 Norris（ 1977）的試驗結果?。? 5031 ?? ??f () 也可以根據 Duncan amp。將表 中的數據帶入式（ ）可得： 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 表 HFD 模型的參數 填土類型 Fult/(Kips) K(K/in/ft) ymax/H Height Factor 非粘性土 50 粘性土 25 Note：根據美國 ASTM D1557規(guī)范，壓實率至少達到 95%橋臺背墻高 H= 砂土 ： HyyP ??? () 粘土 : HyyP ??? 16 () 式中： P為擋土墻寬上的被動土壓力，單位為 kips/ft； Y為墻體的位移，單位為 inches； LSH 方法 Shamsabadi（ 20xx）采用雙曲線表達的應力 應變關系作為填土的本構材料，并假設填土的破裂滑裂面為對數螺旋線和直線的組合。接下來 ,首先便是介紹幾種常用的確定墻 土體系力位移關系的幾種常用方法，然后結合第二章的四種方法算得的四個被動土壓力結果，繪出各個被動土壓力在不同土壓力 位移模式下的圖形。 Shields 等（ 1973）認為求對數螺旋線在 B 點的切線與水平線的夾角為 w? ，而 w? 是填土的內摩擦角 ? 以及墻 土之間的摩擦角 ? 的函數，并且可以根據墻底 B點的填土的 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） Mohr 應力圓，利用三角函數關系確定其取值， w? 確定后即可以確定滑動面的位置和方程，然后采用條分法計算被動土壓力，這就是所謂的對數螺旋線 條分法。理論上可 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 先利用 0??ddE ,解出 cr? ,再代入上式中得到 Ep 的解析式 ,但會相當復雜 ,很難求出 .本文利用上述表達式 ,假定不同的滑裂面 ,即假 定不同的 ? ，試算求得 E 的最小值即為被動土壓力 pE ,同時獲得真正滑裂面的傾角 cr? 。庫倫土壓力理論由于其在墻背傾斜、粗糖及臺后土體不平行的條件下得出的 ,因此其更具普遍實用意義。 由于本次畢業(yè)設計內容不是一個全新的研究任務，在之前已有無數關于此類的研究，涉及到的計算方法有四種，尤其胡曉軍和譚曉慧對庫侖被動土壓力計算方法的改進和對數螺旋線 條分法，計算強度比較大，公式復雜，需要足夠的耐心和細心，在此過程種為了便于修改，要將公式都表格化，這需要對計算機算法有一定的掌握，對郎肯，庫侖等經典被動土壓力公式有所了解，在對比的過程中，還要善于發(fā)現差異之處，這也是需要耐心和細心的活， Duncan 雙曲線方法， HFD方法以及 LSH 方 法等三種模式下，得出地震作用下橋臺臺后填土被動土壓力位移曲線，在最后圖像的對比中，要有認真負責的態(tài)度，善于發(fā)現，善于鉆研。了解熟悉寫論文的基本步驟，學會 確定分析實際橋梁橋臺臺后填土被動土壓力 位移曲線 。 在地震作用下邊跨主梁碰撞橋臺臺背，導致臺背后面形成被動土壓力 ,對地震作用下橋臺臺后被動土壓力 位移曲線的研究，對揭示橋臺震害機理具有十分重要的意義，現如今，關于橋臺臺后填土的土壓力研究計算方法有很多，但由于臺土作用的復雜性，不同地區(qū)不同環(huán)境，橋臺臺后填土也不一樣，更何至 于不同地區(qū)地震烈度也不一樣，任何單獨的一種方法是不可能解決所有的臺土之間的作用問題的，但是每個方法都有各自的特點，自成一家，最經典的當屬庫侖土壓力和郎肯土壓力計算方法，將各種方法一起研究一個問題，并加以對比，從中可以發(fā)現他們的異同之處，從而可以更清楚的認識了解地震作用下橋臺臺后填土被動土壓力位移的真實關系，在了解之后對揭示橋臺在地震作用下的震害機理很有意義，更有助于我們從源頭上解決問題，在設計橋梁及選擇橋梁之后的填土上選擇合適的材料和合適的施工方法，十分具有指導意義。calculation displacement curve mode。但是由于臺土相互作用的復雜性，在臺后填土的分析方法和研究著重點上還有許多目前尚未解決和完善的問題。 (2)Learning and summarizing various kinds of earth pressure displacement curve mode home and abroad,and to understand the influence of each curve mode。 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 第 1 章 緒 論 研究的必要性 進入新世紀以來，世界各地地震頻發(fā)，而我國地處環(huán)太平地震帶和地中海－喜馬拉雅地震帶這兩個世界最活躍的地震帶上，是世界上遭受震害最嚴重的國家。在他們當中找到各自的優(yōu)點是十分有必要的，也很有指導意義。 培養(yǎng)綜合利用理論知識和專業(yè)知識的基本技能，提高分析和解決實際問題的能力，為畢業(yè)后盡快適應 實際工作奠定基礎。如填料性質、橋臺型式和位移方向、填土表面的荷載情況、地下水情況都會影響土壓力的大小。墻背光滑 ,即取 ? 值為 0。郎肯理論忽略了墻背與填土間的摩擦力，因而得到的被動土壓力偏小；而庫侖理論假設墻背填土為無粘性土，因此不能直接用于計算粘性土的土壓力?？傻? 90)90( 1m a x ?????? aa w ??? （ ） waa ?? 1max? （ ） 由上式以及墻高 H 可以求得滑裂面的位置和方程 ? ?? ?10 t a nt a n1 t a n aa aHx ww ??? ??? ? ? （ ） 100 t a naxy ? （ ） 20xx )(2 Hyxr ??? （ ） ?? t a nm a x0m a x ??? err （ ） 01m a xs i n yrH d ??? ? （ ） 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 1ta n?dHw? （ ） 條分法求解最大被動土壓力圖式如下圖 所示，將郎肯被動土壓力區(qū)作為第 1 區(qū)，其余區(qū)域分 為 n1 份，第 j條分的受力分析如圖 所示 根據水平方向和豎直方向受力平衡，聯立求解 ??? ??00xyFF 可以得到被動土壓力在水平方向上的增量 ? ?? ?)t a n (t a n1 c o s)t a n (s i n)t a n ( mmmmmmmmmm a aaaLcaWdE ?? ????? ?? ?????? （ ） 對各個分條上的增量求和，可以得到最大被動土壓力在水平上的分力 : ???nih dEP 1 （ ） 本文計算最大被動土壓力所采用的對數螺旋線方法正是這種經 Shamsabadi（ 20xx）等學者改進的對數螺旋線 條分法 。 初始剛度 maxK 根據 Douglas 和 Davis（ 1964）提出的彈性方法求解，如圖 3 .2 所示，矩形 ABCD 表示位于彈性半無限空間中的平板，平板的一側作用有均布荷載 q，并假設另一側的土體為彈性介質，由楊氏模量 E 和泊松比 v 表征。于是，如圖 所示，當擋土墻被水平荷載 F推向填土時，所產生的被動土壓力 P是擋墻位移Δ的函數。Chang(1970)采用雙曲線形式的應力 應變關系表示土體的本構模型，如圖 所示，表示為 ul tiiiE )(1)(31031?????????? () 式中， ? ?i31 ??? 為偏壓力； ? ?ult31 ?? ? 為破壞狀態(tài)的極限偏壓力； i? 為應變水平； 0E 為土的初始切線剛度； 武 漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 在雙曲線模型中，偏應力 ? ?ult31 ?? ? 為漸接線一直延伸，因此需要人為假設一個破壞狀態(tài)的應力水平 ? ?f31 ??? ，于是就引進破壞參數 fR ? ?? ?u ltffR3131??????? () 于是經過標準化的雙曲線模型為 ififfifiiRRESL ?? ??? ??? ??? ????????00313131)()()()( () 上式實際上表示的是應變 i? 對應的應力水平，需滿足以下三個條件 條件 1：當 0?i? 時， SL=0 條件 2：當 50???i 時， SL= ()