地震作用下?lián)鯄ν翂毫Ψ蔷性分布的計算理論與方法
本書在已有研究成果之上,基于Mononobe-Okabe理論的基本假設,綜合多種因素推導粘性土地震主動和被動土壓力非線性分布的通用公式。求解地震主動和被動土壓力臨界破裂角的顯式解,研究粘性土主動土壓力裂縫深度的計算方法,獲得地震土壓力及其非線性分布較完備的理論解答。通過參數(shù)簡化,驗證Mononobe-Okabe、Coulomb、Rankine等經(jīng)典土壓力公式為本書公式的特例。通過與已有試驗結(jié)果的對比,驗證公式的正確性和有效性。對地震主動和被動土壓力進行參數(shù)分析。為便于理論成果的推廣應用,開發(fā)地震土壓力計算軟件,完成土壓力計算軟件的參數(shù)輸入模塊、計算結(jié)果輸出模塊,以及土壓力非線性分布的繪圖模塊,實現(xiàn)土壓力計算結(jié)果的界面輸出和文件輸出。研究成果是對抗震規(guī)范地震土壓力計算理論的補充和拓展,具有顯著的工程意義和廣泛的應用前景。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 極限平衡狀態(tài)下的擋墻地震動土壓力 2
1.2.2 不同位移模式下的擋墻地震動土壓力 4
1.2.3 地震動土壓力的其他計算方法 5
1.2.4 地震動土壓力的數(shù)值分析方法 6
1.2.5 地震動土壓力的試驗研究 7
1.3 主要研究工作 8
第2章 地震作用下?lián)鯄χ鲃油翂毫獯?10
2.1 概述 10
2.2 地震主動土壓力公式推導 11
2.2.1 地震主動土壓力極限平衡方程 11
2.2.2 地震主動土壓力分布強度 14
2.2.3 地震主動土壓力合力和作用點位置 19
2.2.4 地震主動土壓力臨界破裂角 21
2.3 考慮裂縫深度的地震主動土壓力 27
2.3.1 考慮裂縫深度的主動土壓力分布強度 27
2.3.2 考慮裂縫深度的主動土壓力合力和作用點位置 28
2.3.3 考慮裂縫深度的主動土壓力臨界破裂角 29
2.4 地震主動土壓力公式與已有公式的比較 34
2.4.1 與王云球主動土壓力計算結(jié)果的比較 34
2.4.2 與王渭漳和吳亞中的主動土壓力計算結(jié)果的比較 35
2.4.3 與Mononobe-Okabe主動土壓力公式的比較 37
2.4.4 與Coulomb主動土壓力公式的比較 38
2.4.5 與Rankine主動土壓力公式的比較 39
2.5 地震主動土壓力算例對比 40
2.6 地震主動土壓力參數(shù)分析 47
2.6.1 水平和垂直地震系數(shù)對地震主動土壓力的影響 48
2.6.2 墻背傾角對地震主動土壓力的影響 49
2.6.3 填土面傾角對地震主動土壓力的影響 51
2.6.4 填土內(nèi)摩擦角和墻背外摩擦角對地震主動土壓力的影響 54
2.6.5 填土黏聚力和墻土黏結(jié)力對地震主動土壓力的影響 56
2.6.6 均布超載對地震主動土壓力的影響 58
2.6.7 擋墻墻高和填土重度對地震主動土壓力的影響 59
2.7 本章小結(jié) 61
第3章 地震作用下?lián)鯄Ρ粍油翂毫獯?62
3.1 概述 62
3.2 地震被動土壓力公式推導 63
3.2.1 地震被動土壓力極限平衡方程 63
3.2.2 地震被動土壓力分布強度 65
3.2.3 地震被動土壓力合力和作用點位置 70
3.2.4 地震被動土壓力臨界破裂角 71
3.3 地震被動土壓力公式與已有公式的比較 77
3.3.1 與王云球被動土壓力計算結(jié)果的比較 77
3.3.2 與Mononobe-Okabe被動土壓力公式的比較 78
3.3.3 與Coulomb被動土壓力公式的比較 80
3.3.4 與Rankine被動土壓力公式的比較 81
3.4 地震被動土壓力算例對比 81
3.5 地震被動土壓力結(jié)果與分析 83
3.5.1 水平和垂直地震系數(shù)對地震被動土壓力的影響 83
3.5.2 墻背傾角對地震被動土壓力的影響 85
3.5.3 填土面傾角對地震被動土壓力的影響 86
3.5.4 填土內(nèi)摩擦角和墻背外摩擦角對地震被動土壓力的影響 87
3.5.5 填土黏聚力和墻土黏結(jié)力對地震被動土壓力的影響 88
3.5.6 均布超載對地震被動土壓力的影響 89
3.5.7 擋墻墻高和填土重度對地震被動土壓力的影響 90
3.6 本章小結(jié) 91
第4章 地震土壓力計算軟件開發(fā) 92
4.1 概述 92
4.2 軟件設計內(nèi)容 92
4.2.1 主窗口界面設計 94
4.2.2 主動土壓力計算窗口界面設計 94
4.2.3 被動土壓力計算窗口界面設計 96
4.3 軟件使用說明 98
4.3.1 文件的啟動與運用 98
4.3.2 主界面窗口使用說明 99
4.3.3 主動土壓力計算窗口使用說明 99
4.3.4 被動土壓力計算窗口使用說明 103
4.4 軟件計算算例 105
4.4.1 地震主動土壓力計算算例 105
4.4.2 地震被動土壓力計算算例 109
4.5 本章小結(jié) 111
第5章 結(jié)論與展望 112
5.1 研究工作總結(jié) 112
5.2 研究工作展望 113
參考文獻 114
附錄 地震土壓力計算軟件源程序代碼 123