极限分析上限法在加筋土结构物稳定性分析中的应用
加筋土因省工、省料、施工方便、快速等优点，被广泛应用。加筋土是通过在挡土墙、边坡及地基等土工结构物中铺设或打入土工合成材料、钢筋等筋材，以减轻土压力、增加边坡稳定性、提高承载力的一种技术。
目前有关加筋土的设计法采用的都是极限平衡法。极限平衡法简单、方便，但是由于只满足材料的本构关系，得到的解与严密解的大小关系不明确。原则上，用于土工结构物稳定性分析的方法，如极限分析上限法和下限法、有限单元法及滑移线法，均可用于加筋土结构物的稳定性分析。其中，上限法与极限平衡法一样应用简单，而且满足材料的本构关系、位移的相容条件和边界条件，因此得到的解与严密解大小关系明确，同时，所得的解以解析式的形式给出。可以说上限法是一种简单有效的方法。
本文首先整理并总结了极限分析上限法在加筋土结构物稳定性分析应用中的两种思路，并分别称之为内力功法和准粘聚力法。内力功法着眼于包含有筋材的滑动面上内力功的计算方法，准粘聚力法则将加筋砂土当作具有粘聚力的素土，直接应用上限法求解。目前，内力功法应用的上限法均基于传统的极限分析法。传统极限分析上限解法中认为运动刚体以速度V与静止刚体成v角膨胀，剪胀角v与内摩擦角ψ相等，从而导致在计算土体所消耗的内力功时反映不出材料的摩擦特性。广义塑性理论认为运动刚体与静止刚体之间的剪胀角ψ/2，从而在内力功计算中可以明确的反映出岩土材料的摩擦特性。本文在总结目前提出的内力功法的基础上，将基于广义塑性理论的上限法应用到杨俊杰内力功计算方法，并提出内力功计算式，然后，通过求解加筋土坡临界高度，对比了基于传统和广义塑性理论的杨俊杰方法、Radoslaw L.M.方法的计算结果以及离心试验结果。针对准粘聚力法，本文分析了刘垂远对加筋砂土和加筋粘土的三轴试验的结果，对比了试验得到的粘聚力和通过准粘聚力原理计算得到的粘聚力，得了出准粘聚力原理也可用于加筋粘土结构物的结论，并通过算例进行了验证。
本研究丰富和发展了加筋土的设计和理论。
加筋土;粘聚力;准粘聚力法;极限平衡法;结构物稳定性;极限分析上限法
中国海洋大学
硕士
环境工程
杨俊杰
2008
中文
TU472.34;TU311.2
63
2008-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）