[发明专利]一种支护桩的桩间挡土板主动土压力计算方法

摘要

本发明公开一种支护桩桩间挡土板主动土压力计算方法。主要操作流程是建立桩间挡土板后侧土体滑塌破坏的三维滑动楔形体模型，计算出土体三维失稳机构的内部能量耗损率和外荷载功率，根据内部能量耗损率与外荷载功率相等这一极限分析原理，得到桩间挡土板土压力P与三维滑动楔形体模型特征角β角的关系，P对于β的最大值即为作用在桩间挡土板上的主动土压力合力的大小；本发明可以用于计算支护桩桩间挡土板及桩间挡土墙的主动土压力。

主权项

一种支护桩的桩间挡土板主动土压力计算方法，其特征在于,包括以下步骤：1)建立三维坐标体系：土体临空面设置若干垂直于水平面的支护桩，相邻的两根支护桩A和支护桩B之间设置垂直于水平面的挡土板；建立三维坐标系后，所述土体的顶面为三维坐标的x0y面，土体临空面为三维坐标的x0z面；若所述挡土板后面的土体发生滑塌后，将形成一个滑塌面，所述滑塌面被近似地看作一个规则的三维曲面；所述滑塌面上方滑塌掉的土体为滑动体；所述滑动体被近似地看作一个规则的三维立体图形；所述滑塌面与土体顶面的交线为抛物线AE0B，其中，E0为抛物线顶点，A点和B点分别是支护桩A和支护桩B的顶点；三维坐标系的原点O是A点和B点连线的中点，OE0垂直于AB；所述滑塌面底端为Go点，OGo垂直于AB；桩间挡土板后侧土体局部失稳的三维滑塌面模型中的滑塌面采用母线沿准线平移的方法生成，其中准线定义为滑塌面与土体顶面的交线，用抛物线AE0B表示；母线定义为滑塌面与平行于坐标平面yoz的竖直面的交线，采用与竖直面xoz夹角为β的直线EiGi表示，这样的直线一共作了n+1条，其中i＝0、1、2……n，n为自然数，每一根母线与桩后土体顶面的交点Ei都在准线AE0B上；桩间对称截面上母线E0G0的端点G0位于桩间土体临空面的下边缘；挡土板与土体的界面、土体顶面和三维滑塌面所围成的几何实体即为所述的滑动体；2)获取参数：OE0等于桩间挡土板高度为h，AB等于桩间净距w，土体重度为γ，土体粘聚力为c，土体内摩擦角为OGo与E0Go的夹角β；3)桩间挡土板主动土压力Pa为：根据该式得到P对于β的最大值即为作用在桩间挡土板上的主动土压力Pa的大小。