以變波生比值模式利用有限元素法分析擋土牆後之土壓力問題

Abstract

本文係利用有限元素法，分析擋土牆之土壓力分佈問題，所考慮之土壤為均質的砂土 。採用的模式為土壤三軸實驗之雙曲線應力應變函數關係及統體模數觀念模擬土壤的 彈性係數和取代原有之固定波生比假設，以分析在不同的牆身變位情況下土壤達到主 動狀態的行為。 首先，比較在固定波生比之土壤模式及本研究在可變波生比樣式下之分析結果的異同 並評估之。發現前項結果不能解釋土壤的土粒橋拱現象，而後者所得之結果除可解釋 此一現象外，與實驗值及庫侖理論值亦較為接近。 繼而以後項模式分析不同牆土間摩擦角時之影響，由結果可發現摩擦角愈小時所得之 主動壓力愈大，並可知庫侖土壓厘論較朗金理論為合理。 最後，在土壤表面施加均勻荷重，觀察此時主動狀態之土壓力分佈所受的影響。由結 果可得知此時的靜（主動）土壓須由無荷重時之靜（主動）土壓加上２×荷重值×（ 主動）土壓係數，此外亦察覺由土壤本身自重所造成之靜土壓力分佈對土壤以後行為 的影響亦頗值得探討。