[发明专利]一种基于极限分析下限定理的挡土墙主动土压力求解方法

权利要求书

1.一种基于极限分析下限定理的挡土墙主动土压力求解方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据挡土墙尺寸、地质条件，构建二维挡土墙及破坏土体的块分模型；

步骤2、基于二维挡土墙及破坏土体的块分模型，结合土体材料特性，建立基于线段的变量体系；

步骤3、根据极限分析下限定理，基于二维挡土墙及破坏土体的块分模型和基于线段的变量体系，推导出二维挡土墙主动土压力的优化算法表达式；

步骤4、通过优化算法表达式，求解二维挡土墙主动土压力，评价挡土墙主动土压力。

2.如权利要求1所述压力求解方法，其特征在于，所述步骤1中，

所述根据挡土墙尺寸、地质条件包括根据填土性质、风化程度等特征，构建二维挡土墙及破坏土体的块分模型。

3.如权利要求2所述压力求解方法，其特征在于，所述步骤1中，

所述构建二维挡土墙及破坏土体的块分模型具体步骤为：

步骤1-1、寻找挡土墙破坏土体的几何边界、材料分界等任意边界，然后用点和线段描述这些边界；

步骤1-2、根据所有以线段描述的边界及预设边界将挡土墙破坏土体划分成若干个二维块体，建立二维块分模型，每个二维块体按顺序编号，每个二维块体由若干段线段按顺序描述。

4.如权利要求1所述压力求解方法，其特征在于，所述步骤2中，包括如下步骤：

步骤2-1、根据挡土墙主动土压力，定义主动土压力变量E，表示作用在挡土墙墙面的主动土压力；

步骤2-2、描述边界受力特征的变量系统，分别建立每条边界局部坐标系，以边界指向块体内部的垂线方向为N轴，受到的法向力为N_i；以边界前进方向为T轴，受到的切向力T_i；i为表示边界的线段编号；

步骤2-3、确定边界作用点的比例系数r_i，比例系数r_i表示边界作用点位置在边界线段上的比例，边界作用点坐标可以通过式(1)求得；

式中，

x_ri、y_ri为第i条边界上作用点坐标；

x_0i、y_0i为第i条边界的起点坐标；

x_1i、y_1i为第i条边界的终点坐标。