地震条件下悬臂式挡墙主动土压力的极限分析方法

发布时间：2024-02-20 19:35

　　为确定地震条件下悬臂式挡土墙主动土压力,考虑假想坦墙墙背的可能不同位置,给出了墙后填土5种可能的失稳破坏模式;在此基础上,采用拟静力法,基于极限分析上限定理,推导了作用于坦墙墙背上的地震主动土压力计算公式,包括填土性质、填方坡面倾角、踵板长度、墙体高度、水平及竖向地震影响系数等多因素,其中除填土黏聚力与竖向地震影响系数与该土压力呈线性相关性外,其余因素呈非线性影响。实例分析表明,基于本方法地震土压力而计算的墙体抗滑与抗倾稳定系数,多数情况下均比经典的Mononobe-Okabe法略偏大;在填土中存在第二破裂面情况下,以踵板下边缘作为假想墙背端点的计算模式相对略偏不安全;竖直假想墙背模式相应的土压力计算值最小,但相应的墙体稳定系数却不一定最大。

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【部分图文】：

图1悬臂墙支挡边坡结构示意图与主动极限状态破坏机构图式

这5种边界模式相应的破坏机构如图1(b)～(f)所示,其中,kh、kv分别为水平地震与竖向地震影响系数,g为重力加速度;h为旋转滑面起点B到墙踵板底端C的铅垂距离;θ0、θh分别为旋转滑面起点B与终点C相应的矢径倾角;r0、rh分别为该起点与终点矢径的长度;α0为过立臂顶端内边缘....

图2假想墙背上土压力作用点处速度分解分析模型

y0——AC面上土压力合力作用点沿AC方向距C点距离/m。于是,土压力的功率WE为:

图3ka、Ks及Ko随a的变化曲线

对于墙后填土中存在第二破裂面的情况,某例ka、Ks、Ko随竖向地震影响系数kh的变化曲线如图5所示。可见,随着kv的增大,各模式的土压力值呈线性增大;模式Ⅳ、V及模式Ⅲ的计算值分别接近于M-O斜线与直线模式。Ks、Ko值随kv的增大而呈现线性减小,本文方法计算值一般大于相应的M-....

图4ka、Ks及Ko随kh的变化曲线

图3ka、Ks及Ko随a的变化曲线4.4墙体高度

本文编号：3904444