本文關鍵詞： 擋土墻 地震土壓力 斜向條分法 黏性土 擬動力法 變位模式　出處：《海南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：擋土墻作為建筑、水利、交通等工程中一種常見的支擋結構,可以有效地防止墻后巖土體失穩(wěn)破壞。地震作用對擋土墻土壓力的影響顯著,擋土墻的抗震設計已經成為巖土工程的重點課題之一,研究擋土墻地震土壓力的計算方法具有重要的理論和實際意義。 傳統(tǒng)的Mononobe-Okabei(簡稱M-○)理論以庫侖理論為基礎,采用擬靜力法將地震荷載簡化為慣性力系作用于滑動楔體上,其計算過程簡便,力學概念明確,成為支擋結構抗震設計的理論基礎。然而,大量工程實踐和研究表明：傳統(tǒng)地震土壓力理論的諸多假設使其適用范圍具有一定的局限性,其計算結果也不能夠完全反映擋土墻的實際受力狀態(tài),且理論本身也存在諸多爭議。本文在總結前人研究成果的基礎上,對擋土墻地震土壓力計算理論進行了以下幾個方面的研究工作： (1)采用散粒體極限平衡理論研究了作用在M-O理論假設的平面滑裂面上的土體反力分布及其合力作用點位置,并結合力矩平衡方法推導出地震土壓力合力作用點高度的解析解,彌補了M-O理論不能求解地震土壓力合力作用點位置及滑裂面反力的不足。 (2)基于M-O理論的假設,考慮填土粘聚力、墻土間粘著力、填土表面均布超荷載和黏性填土出現(xiàn)張拉裂縫等情況,利用極限平衡狀態(tài)下滑動土楔體的靜力平衡方程得到了廣義地震土壓力統(tǒng)一解。 (3)針對整體極限平衡分析法不能得到土壓力的分布及其作用點位置的不足,考慮到地震作用下?lián)跬翂ζD對土壓力的影響,采用斜向條分法推導了復雜條件下黏性土擋土墻土壓力強度分布、土壓力合力及其作用點位置的計算式。 (4)采用擬動力學方法,考慮了地震加速度的放大效應以及地震作用的時間和相位變化,得到了黏性土地震土壓力及其分布的半解析解,并研究了基于擬動力法的擋土墻抗傾覆和抗滑穩(wěn)定性。 (5)針對擋土墻的不同變位模式,提出了相對應的地震土壓力計算模型,并結合水平層分析法推導了地震土壓力強度分布、土壓力合力及其作用點位置的計算式,分析了擋土墻變位模式與折減系數對地震土壓力的影響。 本文有效完善了地震土壓力計算理論,對支擋結構抗震設計有一定的參考價值。
[Abstract]:As the retaining wall construction, water conservancy, a common retaining structure in traffic engineering, can effectively prevent the wall rock failure. The earthquake had significant effects on the soil pressure of retaining walls, the seismic design of retaining wall has become one of the key topics in geotechnical engineering, has important theoretical and practical significance the calculation method of seismic earth pressure on retaining wall is studied.
The traditional Mononobe-Okabei (M- 2003) theory based on the Coulomb theory, using the pseudo static method of seismic load is simplified as the inertial forces acting on the sliding wedge, the calculation process is simple, clear mechanics concept, has become the theoretical basis of seismic design of retaining structures. However, a large number of engineering practice and research show that many assumptions the traditional seismic earth pressure theory and the range of application has some limitations, the results can not fully reflect the actual stress state of retaining wall, and the theory itself there are a lot of controversy. Based on the summary of previous research results, the seismic earth pressure on retaining wall calculation theory research works are as follows the:
(1) using granular limit equilibrium theory to study the effect in the plane M-O's theory on sliding surface soil anti force distribution and action point of resultant force, combined with the method of equilibrium of moments derived from seismic earth pressure application point of the resultant solution for M-O theory can not calculate the earth pressure resultant earthquake the sliding surface position and lack of reaction force.
(2) based on the hypothesis of M-O theory, considering the cohesive force of cohesive soil, the cohesive force between walls and soils, the distribution of overburden on the surface of the fill and the occurrence of tensile cracks in the clay filled soil, the unified solution of the generalized seismic earth pressure is obtained by using the static equilibrium equation of the sliding equilibrium of the earth moving wedge under the limit equilibrium condition.
(3) according to the limit equilibrium analysis method can not be lack of the earth pressure distribution and its position, considering the influence of the soil pressure of retaining wall deflection under the action of earthquake, the diagonal slice method is derived under complex conditions of cohesive soil retaining wall pressure distribution intensity, the calculation of earth pressure force and its position the type.
(4) by using pseudo dynamic method, considering the amplification effect of seismic acceleration and the time and phase changes of seismic action, we get the semi analytical solution of the earth pressure and its distribution of cohesive soil, and study the stability of retaining wall against overturning and skid resistance based on pseudo dynamic method.
(5) for retaining different displacement modes, put forward the corresponding seismic earth pressure calculation model, combined with the level analysis method to deduce the seismic earth pressure distribution, the calculation of earth pressure force and its point of application, analysis of retaining wall displacement modes and the reduction of the influence coefficient of seismic earth pressure.
This paper effectively improves the theory of seismic soil pressure calculation, and has a certain reference value for the seismic design of retaining structure.

【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU476.4;TU435

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本文編號：1537021