【正文】
有助于我們從源頭上解決問(wèn)題,在設(shè)計(jì)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(dǎo)意義。但是由于臺(tái)土相互作用的復(fù)雜性,在臺(tái)后填土的分析方法和研究著重點(diǎn)上還有許多目前尚未解決和完善的問(wèn)題。第1章 緒 論 研究的必要性 進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),世界各地地震頻發(fā),而我國(guó)地處環(huán)太平地震帶和地中海-喜馬拉雅地震帶這兩個(gè)世界最活躍的地震帶上,是世界上遭受震害最嚴(yán)重的國(guó)家。培養(yǎng)綜合利用理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的基本技能,提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為畢業(yè)后盡快適應(yīng)實(shí)際工作奠定基礎(chǔ)。墻背光滑,即取值為0??傻? () ()由上式以及墻高H可以求得滑裂面的位置和方程 () () () () () (),將郎肯被動(dòng)土壓力區(qū)作為第1區(qū),其余區(qū)域分為n1份,根據(jù)水平方向和豎直方向受力平衡,聯(lián)立求解可以得到被動(dòng)土壓力在水平方向上的增量 ()對(duì)各個(gè)分條上的增量求和,可以得到最大被動(dòng)土壓力在水平上的分力: ()本文計(jì)算最大被動(dòng)土壓力所采用的對(duì)數(shù)螺旋線方法正是這種經(jīng)Shamsabadi(2005)等學(xué)者改進(jìn)的對(duì)數(shù)螺旋線條分法。于是,當(dāng)擋土墻被水平荷載F推向填土?xí)r,所產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力P是擋墻位移Δ的函數(shù)。 Chang(1970)的方法?。菏街?。對(duì)考慮與不考慮墻背上的黏著力,計(jì)算結(jié)果差異較大,且該差異隨著粘著力的增大而增大。(2) 地震作用下橋臺(tái)及橋臺(tái)臺(tái)后填土的位移是一瞬間的,橋臺(tái)臺(tái)后填土作用在橋臺(tái)上的被動(dòng)土壓力與橋臺(tái)的位移有極大的關(guān)系。借此論文完成之際,我謹(jǐn)向老師致以最衷心的謝意與祝福!感謝交通學(xué)院道路橋梁與渡河工程專業(yè)的所有老師在這四年中對(duì)教誨,無(wú)論學(xué)術(shù)上還是生活上,都能使我茅塞頓開、如沐春風(fēng)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。工程力學(xué),2011,28(6):125129[17] 冷伍明,楊奇,劉慶譚 《軟基高橋臺(tái)樁土相互作用計(jì)算新方法研究》[J] 巖土力學(xué),2009,30(10):30793085,3108[18] 張平,田紅花,李日運(yùn) 《擋土墻被動(dòng)土壓力計(jì)算方法的探討》[M] 沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào) 2006,04[19] Bowles, J. E. 1996. Foundation analysis and design, 5th Ed., McGrawHill, New York.[20]Matlab: Users’ manual (version ). 1997. Mathworks, Inc., Natick,Mass.[21]Dubrova, G. A. 1963. “Interaction of soil and structures.” Izd. RechnoyTransport, Moscow, USSR.[22]Rollins, K. M., and Cole, R. T. 2006. “Cyclic lateral load behavior of a pile cap and backfill.” J. Geotech. Geoenviron. Eng., 132(9), 1143–1153..致 謝光陰易逝,歲月難留!剛?cè)雽W(xué)時(shí)熙熙攘攘的場(chǎng)景還歷歷在目,轉(zhuǎn)眼間四年的大學(xué)生活即將接近尾聲。第五章 結(jié)論和展望 結(jié)論地震作用下橋臺(tái)臺(tái)后填土被動(dòng)土壓力與橋臺(tái)位移有直接關(guān)系,位移的大小直接決定橋臺(tái)臺(tái)后填土被動(dòng)土壓力的大小,因此對(duì)此類問(wèn)題的研究是十分急迫和有必要的。而庫(kù)侖理論雖然在推導(dǎo)上作了明顯地近似處理,但由于能適用于各種較為復(fù)雜的邊界條件或荷載條件,且在一定程度上能滿足工程上所要求的精度,因而應(yīng)用更廣。 三種墻土體系力位移關(guān)系的確定方法應(yīng)用 Duncan雙曲線方法計(jì)算力位移關(guān)系Duncan雙曲線力位移表達(dá)式為:式中,表示擋土墻填土體系在被動(dòng)狀態(tài)下的初始剛度;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;為雙曲線漸接線,;為表示和之間大小差別的經(jīng)驗(yàn)系數(shù);根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值為根據(jù)填土類型,計(jì)算可得=450N/m則A=1/450m/N 由郎肯土壓力理論公式算得的被動(dòng)土壓力運(yùn)用此公式有如下計(jì)算結(jié)果。值得注意的是。表示時(shí)對(duì)應(yīng)的向量OB的長(zhǎng)度;通過(guò)對(duì)數(shù)螺旋線中心O的每一個(gè)向量與螺旋線的相應(yīng)切線相交成的角度,因此對(duì)數(shù)螺旋線BD在過(guò)渡到直線DE的時(shí)候沒(méi)有任何折斷;4 對(duì)數(shù)螺旋線BD上反力之和F通過(guò)中心O; 求解被動(dòng)土壓力的關(guān)鍵就是確定對(duì)數(shù)螺旋線的位置O和方程。郎肯理論的假設(shè)條件為:1 墻后土體表面水平,屬于半無(wú)限體;2 擋土墻墻背豎直、表面光滑平整;3 擋土墻為剛性體; 郎肯理論的被動(dòng)土壓力計(jì)算公式為: () ,其中分別為無(wú)粘性土和粘性土的結(jié)果: 庫(kù)侖土壓力理論法國(guó)學(xué)者庫(kù)倫采用靜力平衡條件,在擋土墻后滑動(dòng)楔體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí),解出墻背后作用在土壓力,提出了著名的庫(kù)倫土壓力理論。熟悉橋臺(tái)臺(tái)后填土被動(dòng)土壓力計(jì)算方法,具體包括庫(kù)侖土壓力計(jì)算方法、郎肯土壓力計(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)螺旋線條分方法等四種方法。Calculation method。(3)Focusing on mastering classical earth pressure calculation method, Hu Xiaojun and Tan Xiaohui improved Coulomb passive earth pressure calculation method ,LSH method of the four methods of calculation method and Duncan hyperbolic method, HFD method, LSH methods displacement relationship determine the method and applied them to the real bridge。 研究的目的和意義 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使自身的知識(shí)系統(tǒng)化,實(shí)踐化,在鍛煉調(diào)查研究,收集、查閱資料和閱讀文獻(xiàn)能力的同時(shí),也可以培養(yǎng)獨(dú)立操作能力。由于這些因素的不同,橋臺(tái)所受到的土壓力會(huì)相差很多,由于問(wèn)題的復(fù)雜性,歷史上研究地震作用下橋臺(tái)臺(tái)后填土被動(dòng)土壓力的方法也有很多,每種方法均有各自的特點(diǎn),便沒(méi)有唯一的計(jì)算方法能涵蓋所有的適用條件,對(duì)土力學(xué)的研究始于18世紀(jì),有關(guān)土力學(xué)的第一個(gè)理論是1773年由庫(kù)侖(Coulomb)建立并由摩爾(Mohr)發(fā)展了的摩爾庫(kù)侖強(qiáng)度理論,為土壓力的求解奠定了基礎(chǔ),1857年郎肯(Rankine)提出了建立在土體極性平衡條件分析基礎(chǔ)上的土壓力理論,之后的土壓力理論大多是基于此發(fā)展而來(lái)。同時(shí),試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在被動(dòng)土壓力狀態(tài)下,填土的破裂面為曲面而非郎肯和庫(kù)侖假設(shè)的平面,墻背與填土間的摩擦力越大曲面就越明顯,上述兩種理論的計(jì)算誤差也就越大,因此,Krey(1936)和Ohde(1938)分別提出了摩擦圓法和對(duì)數(shù)螺旋線法,特別是對(duì)數(shù)螺旋線法,經(jīng)太沙基推廣后廣受關(guān)注。在均布力q作用下,可以求解ABCD四點(diǎn)的平均位移,于是該矩形板土體系的剛度也即為: () FHD方法Shamsabadi(2007),該雙曲線方法被Shamsabadi(2007)稱為HFD(Hyperbolic ForceDisplacement)方法。 確定破裂滑動(dòng)面的方法與采用“對(duì)數(shù)螺旋線條分法計(jì)算最大被動(dòng)土壓力”時(shí)確定的破裂滑動(dòng)面的方法相同,詳細(xì)介紹如上一小節(jié)。朗金土壓力理論適用于粘性土和無(wú)粘性土,而庫(kù)倫土壓力理論一般適用于無(wú)粘性土,不過(guò)也可以采用等值內(nèi)摩擦角法對(duì)粘性土進(jìn)行計(jì)算。該方法對(duì)于成層土的分析更為有利和精確,但是這種方法不能將應(yīng)力應(yīng)變的發(fā)展過(guò)程表示出來(lái),只能計(jì)算最終的力和位移,因此不好觀察其結(jié)構(gòu),對(duì)實(shí)際的指導(dǎo)意義時(shí)根據(jù)其位移和力進(jìn)行比較,改變橋臺(tái)臺(tái)后填土類型。此次研究中,沒(méi)有把影響被動(dòng)土壓力大小的其他諸多因素如臺(tái)后填土是否水平,填土類型是否改變等考慮在內(nèi)。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體,均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。:任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)。另外,在校圖書館查找資料的時(shí)候,圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。(4) 計(jì)算橋臺(tái)臺(tái)后填土被動(dòng)土壓力時(shí)運(yùn)用四種方法算得的被動(dòng)土壓力差距還是比較大的,這主要是由于橋臺(tái)臺(tái)后填土的類型不一,而這四種方法所針對(duì)的填土類型不一樣,故而使計(jì)算得的被動(dòng)土壓力有一定的差別。 三種計(jì)算橋臺(tái)臺(tái)后填土土壓力位移模式的比較與分析三種“墻土