高清PDF《土拱效应原理计算方法研究 》朱建明 赵琦 林庆涛 郑剑岳 祝恩阳 著 2015年版

前言
现有的室内模型试验及相关研究表明，多数情况下挡土墙主动土压力均呈非线性分布，并指出上述现象主要是由土拱效应引起的。目前有关土拱效应原理的计算方法主要集中在砂性土填料的平面应变条件下平移模式时的土压力计算，而对黏性土填料下挡土墙、不同位移模式下土拱效应原理的计算方法以及考虑空间土拱效应的挡土墙土压力计算理论及其在实际工程中应用的研究还非常欠缺。因此本书主要针对上述问题开展了研究与探讨，主要研究内容和取得的成果如下：
(1)对土拱效应下的土拱曲线形状及其挡土墙土压力计算方法进行了研究。提出的圆弧形土拱曲线形状较接近于实际，且更为实用。并基于水平层析法，提出了平移模式下黏性土填料挡土墙侧向主动土压力在应力状态和静力平衡两种状态时的墙后竖向平均应力的计算方法。
(2)解决了黏性土填料下挡土墙在特定变化模式下的土压力计算方法。在分析挡土墙土层间摩擦系数变化规律的基础上，提出了绕墙顶及绕墙底两种模式下的竖向平均应力及其主动土压力计算公式，以及主动土压力合力及其作用点高度的计算方法，并基于上述计算方法提出了平面应变条件下临近建筑物外墙影响下的主动土压力的计算问题。
(3)将上述平面条件下的土拱效应计算方法推广到空间土拱效应计算中，建立了空间土拱效应的计算理论方法。应用空间土拱效应计算方法解决了一般挡土墙条件下主动土压力以及临近地下室外墙的挡土墙主动土压力的计算问题，并将上述方法应用到地下盾构施工相关参数的确定与计算中，提出了盾构开挖面的极限支护力的计算公式。
(4)成功开发了一套土压平衡盾构施工模拟系统，通过试验可以得出不同土层条件下盾构刀盘扭矩的计算公式，研究成果验证了相关文献和本项目研究提出的有关理论计算公式。
本书内容的研究得到了北京航空航天大学姚仰平教授、南京工业大学陈国兴教授、北方工业大学屈铁军教授的指导和帮助，同时江苏省苏州市轨道交通集团有限公司滕长浪高工、江阴市人民政府重点工程建设办公室江强博士等对本项目提供了支持与帮助，此外，本书还参考了相关的文献资料，在此一并表示衷心的感谢。
众所周知，土拱效应是土力学应用研究中遇到的实际问题，其计算方法一直是土力学研究中的难题，由于作者水平所限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。希望本书的出版能够起到抛砖引玉的作用，为土拱效应原理计算方法的研究做些贡献。
作者
2015年7月

内容索引：

目录
1绪论1
1.1引言1
1.2挡土结构土拱效应研究现状2
1.2.1挡土墙试验国外学者研究现状2
1.2.2挡土墙平移模式下的土压力研究现状……3
1.2.3考虑位移模式的挡土墙土压力研究现状……12
1.2.4考虑位移关系的挡土墙土压力研究现状……12
1.2.5考虑有限填土的挡土墙土压力研究现状…13
1.2.6数值模拟研究现状14
1.2.7挡土墙土拱效应研究趋势15
1.3研究内容……15
2平移模式下的黏性土填料主动土压力研究16
2.1引言…16
2.2侧向主动土压力系数求解19
2.2.1主应力旋转…………19
2.2.2黏性土库仑滑裂面倾角计算22
2.3土拱形状研究…26
2.4竖向平均应力求解……27
2.4.1分析模型对比……27
2.4.2侧向主动土压力系数变换原理…………29
2.4.3张拉裂缝高度的影响………………29
2.4.4平移模式下的考虑土拱效应主动土压力计算公式…30
2.5影响规律研究…………32
2.5.1应力状态法与静力平衡法计算区别…………32

2.5.2黏性土挡土墙土压力变化规律35
2.6试验验证………36
2.6.1Tsag8reli试验……36
2.6.2周应英试验……38
2.6.3赵恒惠试验38
2.6.4四川省建筑科学研究所试验39
2.7本章小结……40
3不同位移模式黏性土填料主动土压力研究41
3.1引言………………41
3.2侧向主动土压力系数…42
3.3主动层间摩擦系数……………42
3.4平均竖向应力求解…………42
3.5影响规律及折减系数的研究………45
3.5.1影响规律研究………45
3.5.2对折减系数的讨论……………45
3.6试验验证…………48
3.7本章小结……50
4邻近地下室外墙影响下的主动土压力研究
4.1引言……5]
4.2侧向主动土压力系数…………52
4.3竖向平均应力求解54
4.4邻近地下室外墙的主动土压力求解56
4.5试验结果………………58
4.5.1砂性土土压力计算研究………58
4.5.2籍性土土压力计算研究…60
4.6本章小结……………62
5考虑土拱效应的主动土压力与被动土压力统一解研究…64
5.1引言……64
5.2侧向土压力系数统一解…69

5.3竖向平均应力求解……71
5.4基于统一解下的土压力合力及作用点高度计算公式…72
5.5算例研究…………73
5.5.1主动土压力计算研究…73
5.5.2被动土压力计算研究……74
5.6本章小结………75
第6章考虑土拱效应的挡土墙空间土压力计算方法…76
6.1引言…76
6.2考虑土拱效应的挡土墙空间土压力研究……81
6.2.1计算模型……………82
6.2.2主动土压力计算83
6.2.3挡土墙空间主动土压力合力……89
6.2.4算例研究…………91
6.3临近地下室外墙影响下的挡土墙空间土压力研究94
6.3.1计算模型……………94
6.3.2主动土压力计算…97
6.3.3挡土墙空间主动土压力分布101
6.3.4算例研究101
6.4本章小结…………104
7基于土拱效应的盾构开挖面稳定性计算106
7.1引言………106
7.2盾构开挖面稳定性研究现状107
7.2.1理论研究现状…107
7.2.2试验研究现状113
7.2.3数值模拟现状……115
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…116
7.3.1迎坡条件下盾构开挖面极限支护力…117
7.3.2滑动面倾角g…………120
7.3.3线路纵坡坡度的影响分析…………………………123
7.4考虑土拱效应的盾构隧道开挖面稳定性研究…124

7.4.1α、β角的取值………126
7.4.2上部覆土压力计算…127
7.4.3算例分析133
7.5本章小结…………134
8盾构刀盘扭矩计算与试验验证136
8.1引言136
8.2盾构机刀盘扭矩计算国内外研究………137
8.3土压平衡盾构刀盘扭矩修正模型140
8.3.1平面应变条件下的SMP准则140
8.3.2修正前后内摩擦角比较141
8.3.3刀盘扭矩修正计算……143
8.4模拟盾构掘进机刀盘扭矩试验研究………148
8.4.1相似模拟设计…148
8.4,2600mm模拟盾构掘进机刀盘扭矩的试验研究…149
8.4,3试验参数的确定150
8.4.4试验结果分析………152
8.5本章小结154
9主要结论155
9.1结论155
9.2展望156
参考文款……157
近期已发表或已录用的相关学术论文168

投稿会员：可爱莹