土-结构体相互作用下挡土墙的地震反应分析.pdfVIP

浙江建筑，第33卷 ，第3期，2016年3月 ZhejiangConstruction，Vo1．33，No．3，Mar．2016 土一结构体相互作用下挡土墙的地震反应分析 TheEarthquakeAnalysisofCantileverRetainingWall UndertheSoil-Structure lnteraction 徐健青 XU Jianqing (浙江工业大学建筑工程学 院，浙江 杭州 310014) 摘 要：近年来各地地震灾害中挡士墙的损害都极其严重，这种破坏被认为是因用于挡土墙设计的计算方法还不完善 。通 常 ，采用简化的静力方法进行挡土墙 的分析 ，而不考虑土与结构的相互作用。鉴于这些情况，今通过采用结构分析软件 LUSAS模 拟挡土墙的线性与非线性反应 ，分析土与挡土墙的相互作用 ，地震波采用 Erzincan(1992)(N—s)进行有限元分析 ，并与广泛采用 的 Euroeode一8公式和Mononobe—Okabe公式作对比。结果表明，土压力 的分布与大小不仅依赖于填土 ，也与地基士有关 ，并且在挡土 墙 的设计 中还应考虑非线性效应 。 关键词：挡土墙 ；数值分析；线性与非线性反应 ；LUSAS 中图分类号：P315．9 文献标志码：A 文章编号 ：1008—3707(2016)03—0018—05 尽管岩土地震学科取得 了一定的发展，但是已 用。Baker等研究 了土与挡土墙 的相互作用 ，但并 经建成 的挡土墙在强震作用下产生部分失效或完全 未分析加载到承载力下降段后的挡土墙的非线性反 失效还是很常见 的。地震对挡土墙的破坏包括平 应 。本文通过 LUSAS对一个悬臂式挡土墙进行 移 、转动和沉降，不仅导致墙体本身 的破坏 ，也会严 有限元分析 ，土体的材料非线性采用 Drucker—Prager 重影响附近的公路 、桥梁和铁路等。 屈服准则 ，得到其在地震波Erzincan(1992)(N-s)作 为设计经济安全 的挡土墙来抵抗地震作用 ，需 用下的线性和非线性反应结果 ，并与 Eurocode一8和 要在确定土压力分布后对土压力合力和其作用点作 Mononobe-Okabe公式的计算结果作 了对比。 合理 的分析。另外，地震作用 中还应考虑几何非线 1 考虑地震作用时挡土墙设计方法 性和材料非线性造成 的影响，因为结构的线性反应 与非线性反应有很大的区别 ，故在设计中有必要认 在地震区由于地震动的作用使挡土墙承受的动 识到这两者 的不 同。Mononobe—Okabe(Mononobe 土压力与静态分布的土压力有很大的区别 。为了减 1924，Okabe1924)进行 了考虑地震作用后如何确 小地震作用对挡土墙产生 的破坏 ，正确表述这些土 定土压力的早期研究，目前 ，在确定地震作用对土压 压力非常必要。目前运用于抗震挡土墙设计的基本 力产生 的影 响 时，Mononobe-Okabe公 式被广 泛 采 思路是先估计 出地震产生 的各种作用力 ，然后确保 用。之后许多学者在此基础上又做 了相关的研究， 荷载作用下结构的安全。以下介绍一些关于如何计 陈丽…对都坟路上的26个路堑重力式挡土墙工点 算动土压力的方法 。 进行 了模态分析 ，分析出挡土墙的破坏模式与振型 1．1 Mononobe．Okabe法 和 自振频率相关，但并未考虑土与挡土墙的相互作 Mononobe-Okabe对库伦理论进行 了修改 (Ok一 收稿 日期 ：2015—11—27 作者简介 ：徐健青(199O一)，男，浙江上虞人 ，助理工程师，从事建筑结构设计工作 。 第 3期