摘要：土拱效应是影响挡土墙土压力分布的一个重要因素,但目前关于空间条件下考虑土拱效应的挡土墙土压力研究还很少。通过将土拱效应原理引入顾慰慈建立的空间土压力计算模型,建立考虑土拱效应的空间土压力计算模型,并将该模型划分为I,II,III,IV四个区域,通过在各个区域内取水平微分单元体,建立各微分单元体的水平和竖向静力平衡方程,推导出各区域相应的挡土墙空间主动土压力计算公式,该公式可以计算出墙背任意位置的主动土压力;并提出空间土压力合力及其合力作用点的计算方法。通过算例计算可以直观看出挡土墙后主动土压力的空间分布,由此可得出,当空间效应存在时,考虑土拱效应的挡土墙主动土压力沿墙长的分布与平面应变条件时有很大的不同,此时挡土墙两端附近区域的主动土压力远小于平面应变条件下计算出的主动土压力;考虑空间效应的挡土墙主动土压力合力作用点要比平面应变条件下的位置高,挡土墙长高比B/H越小,空间效应对主动土压力沿墙长的分布和主动土压力合力作用点位置的影响越大。

关键词：土力学 挡土墙 土拱效应 空间主动土压力 合力作用点 

单位：北方工业大学土木工程学院