考虑层间剪应力与土拱效应的刚性挡土墙非极限主动土压力解析方法

《Scientific Reports》：Analytical solution for non-limiting active earth pressure of retaining walls with inclined backface and sloping backfill

　　

摘要

本研究探讨了刚性挡土墙在墙背倾斜且黏性填土为斜坡形并发生平移运动条件下的非极限主动土压力问题。提出了一种基于黏性土应力动员状态计算层间剪应力系数的方法。推导了压力强度、合力、倾覆力矩及作用点的解析表达式，其中综合考量了墙体位移、土拱效应及层间剪应力的影响。与两组模型试验数据及现有解法的对比结果表明，纳入层间剪应力后，计算结果与实测值的吻合度有所提高。在所考察的案例中，计算所得剪力再分配结果与观测到的压力变化趋势一致，但传递方向取决于计算系数的正负号，而非依赖某一通用假设。该方法为在定义的平移运动问题框架内、针对干均质填土的刚性挡土墙提供了一种分析工具。