【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土木工程土压力，更具体地涉及一种基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法。
技术介绍
1、在城市基础设施的建设中，由于城市空间受限或者周边环境受限，常常需要采用有限宽度的土体支护结构来保证工程的稳定性、安全性和经济性。传统的经典土压力理论仅仅适用于无限宽度土体支护结构的土压力计算，因此缺乏合理、有效的计算手段来辅助设计支护结构。支护结构的设计与土压力计算密切相关，准确计算作用在挡土墙上的土压力对挡土墙设计安全性及节省建筑材料具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决上述不足，本专利技术提供了一种基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，包括：获取土体及支护结构的固有数据，所述固有数据至少包括土体宽度、土体重度、内摩擦角、附加载荷，以及支护结构高度；根据土体的水平微分单元体的形状按区进行划分，所述土体至少包括第一区和第二区；确定所述第一区的高度和第二区的高度，以用于不同区的土压力计算；确定各区的水平微分单元体的土压力强度，根据所述土压力强度确定土体的土压力。
2、可选地，所述第一区的水平微分单元体的形状为矩形，所述第二区的水平微分单元体的形状为曲边梯形。
3、可选地，所述第二区的水平微分单元体的曲边梯形的曲边设置为二次函数抛物线形状。
4、可选地，所述第一区的水平微分单元体的土压力强度根据对称圆弧拱和竖直方向的平衡方程确定，所述第二区的水平微分单元体的土压力强度根据对称半圆弧拱、竖直方向、水平方向的平衡方程确定。
5、可选地
6、
7、式中，z为水平微分单元体的深度；γ为土体重度；b为土体宽度；δ为墙土摩擦角；q为附加荷载；k1为第一区的侧压力系数。
8、可选地，所述第二区的水平微分单元体的土压力强度，满足如下公式：
9、
10、其中，
11、
12、
13、式中，k2为第二区的侧压力系数；为水平微分单元体上边界平均正应力；θl为墙背处大主应力偏转方向与水平方向夹角；θr为滑裂面处大主应力偏转方向与水平方向夹角。
14、本专利技术的实施例根据有限宽度土体的不同区划分，根据设置土拱形状，考虑了土体表面的均布荷载作用，对土体土压力进行了分区计算，根据水平微分单元体获得了支护结构的土压力强度，方法简单实用，对支护结构的设计具有重要的指导意义。
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1.一种基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，所述第一区的水平微分单元体的形状为矩形，所述第二区的水平微分单元体的形状为曲边梯形。
3.如权利要求2所述的基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，所述第二区的水平微分单元体的曲边梯形的曲边设置为二次函数抛物线形状。
4.如权利要求3所述的基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，所述第一区的水平微分单元体的土压力强度根据对称圆弧拱和竖直方向的平衡方程确定，所述第二区的水平微分单元体的土压力强度根据对称半圆弧拱、竖直方向、水平方向的平衡方程确定。
5.如权利要求4所述的基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，所述第一区的水平微分单元体的土压力强度，满足如下公式：
6.如权利要求4所述的基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，所述第二区的水平微分单元体的土压力强度，满足如下公式：
【技术特征摘要】
1.一种基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，所述第一区的水平微分单元体的形状为矩形，所述第二区的水平微分单元体的形状为曲边梯形。
3.如权利要求2所述的基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方法，其特征在于，所述第二区的水平微分单元体的曲边梯形的曲边设置为二次函数抛物线形状。
4.如权利要求3所述的基于有限宽度土体支护结构的土压力计算方...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙峰，姚嘉楠，迟民良，王慧文，张迪，殷杰，徐长节，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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