地震引起的重力式擋土結(jié)構(gòu)累積位移分析.pdf

1、重力式擋土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于工程實踐中。震害調(diào)查表明，擋土墻的破壞往往伴隨有較大的位移。重力式擋土結(jié)構(gòu)的抗震研究涉及地震土壓力、墻身強度抗震驗算和地震穩(wěn)定性等方面。基于容許位移的抗震穩(wěn)定性設(shè)計與驗算迫切需要一種方便可行的地震位移估算方法。本文在地基土與墻體動力相互作用，地基土的動力非線性，考慮粘性填土的地震土壓力研究基礎(chǔ)上，研究重力式擋土結(jié)構(gòu)在地震作用下位移的累積和最終永久位移，發(fā)展了一種重力式擋土結(jié)構(gòu)的地震位移估算方法。主要取得了以下五方

2、面進展。
　　1．兼顧滑移與轉(zhuǎn)動兩種位移模式
　　擋土墻體在地震中經(jīng)歷了滑移和轉(zhuǎn)動兩種模式相耦合的運動。本文考慮剛性墻體在水平向的平動和繞重心在底邊投影點轉(zhuǎn)動兩個自由度，對運動方程在時域逐步積分，得出地震位移中滑移和轉(zhuǎn)動位移的累積時程。改善了滑塊模型方法僅能計算滑動位移的局限性。
　　2．考慮地基土的非線性
　　在強地震動作用下重力式擋土結(jié)構(gòu)的位移較大，地基土平均動剪應(yīng)變水平較高。土的動剪切模量會隨剪應(yīng)變的增長而

3、降低，阻尼比會隨剪應(yīng)變的增長而增長。在運動方程數(shù)值積分的每一步中，本文通過動剪切模量與阻尼比的迭代方法來描述土體的非線性。
　　3．考慮填土的粘性和地震水壓力
　　為了充分考慮工程中大量存在的粘性填土實際工況，本文引入了廣義M-O公式代替以往的M-O公式計算地震土壓力，以反映填土粘聚力對地震土壓力的影響。為了模擬重力式港口岸墻的實際工況，本文引入了地震水壓力計算公式，以及浸水狀態(tài)地基土最大動剪切模量的計算公式。
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4、．驗證本文發(fā)展方法的可靠性
　　采用Zeng(1998)發(fā)表的重力式擋土墻離心機試驗的墻體尺寸、重度，填土和地基土類型，輸入的加速度時程，計算了墻頂?shù)睦鄯e位移。通過與試驗結(jié)果和有限元模擬結(jié)果的對比分析，論證了本文發(fā)展的方法。同時，還比較了本文方法模擬的滑動位移結(jié)果與采用 Newmark滑塊方法分析的墻頂位移，進一步論證了本文方法的可靠性。
　　5．分析重力式擋土結(jié)構(gòu)地震位移的影響因素
　　輸入對應(yīng)于不同震級、不同烈度的