擋土墻地震土壓力的計(jì)算與分析

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1、學(xué)校代碼：學(xué)號(hào)：分類號(hào)：密級(jí)滌大營碩士學(xué)位論文題目：擋地震土壓：力十算木斤作者：謝洪波指導(dǎo)教師：陳奕拍教授專業(yè)：告土工程時(shí)間：二〇一五年五月CalculationandanalysisoftheseismicearthpressureonretainingwallsAThesisSubmitedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheMasterDegreeinGeotechnicalEngineeringByXieHong-boSupervisor:ChenYi-baiMajor:Geote

2、chnicalEngineeringSubmittedtime:May,2015海南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研宄工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研宄做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：辦、度曰期：年土月力曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)說明本人完全了解海南大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，卩：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或

3、機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。學(xué)?？梢詾榇嬖陴^際合作關(guān)系兄弟高校用戶提供文獻(xiàn)傳遞服務(wù)和交換服務(wù)。本人授權(quán)海南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密論文在解密后遵守此規(guī)定。論文作者簽名：曰期上年上月曰曰期：年上月站曰本人已經(jīng)認(rèn)真閱讀“高校學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫發(fā)布章程”，同意將本人的學(xué)位論文提交“高校學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫”中全文發(fā)布，并可按“章程”中規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。同意論文提交后滯后：□半年：口一年：年發(fā)布。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名曰期：；上

4、年上月曰曰期仏年上月站曰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(jié)構(gòu)，可以有效地防止墻后巖土體失穩(wěn)破壞。地震作用對趨土墻土壓力的影響顯著，擋土墻的抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)成為巖土工程的重點(diǎn)課題之一，研究擋土墻地震土壓力的計(jì)算方法具有重要的理論和實(shí)際意義。傳統(tǒng)的簡稱理論以庫侖理論為基礎(chǔ)，采用擬靜力法將地震荷載簡化為慣性力系作用于滑動(dòng)楔體上，其計(jì)算過程簡便，力學(xué)概念明確，成為支擋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。然而，大量工程實(shí)踐和研宄表明：傳統(tǒng)地震土壓力理論的諸多假設(shè)使其適用范圍具有一定的局限性，其計(jì)算結(jié)果也不能夠完全反映擋土墻的實(shí)際受力狀態(tài)，且理

5、論本身也存在諸多爭議。本文在總結(jié)前人研宄成果的基礎(chǔ)上，對擋土墻地震土壓力計(jì)算理論進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研宄工作：釆用散粒體極限平衡理論研究了作用在理論假設(shè)的平面滑裂面上的土體反力分布及其合力作用點(diǎn)位置，并結(jié)合力矩平衡方法推導(dǎo)出地震土壓力合力作用點(diǎn)高度的解析解，彌補(bǔ)了理論不能求解地震土壓力合力作用點(diǎn)位置及滑裂面反力的不足。基于理論的假設(shè)，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(dòng)土楔體的靜力平衡方程得到了廣義地震土壓力統(tǒng)一解。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(diǎn)位置的

6、不足，考慮到地震作用下?lián)跬翂ζD(zhuǎn)對土壓力的影響，采用斜向條分法推導(dǎo)了復(fù)雜條件下黏性土擋土墻土壓力強(qiáng)度分布、土壓力合力及其作用點(diǎn)位置的計(jì)算式。釆用擬動(dòng)力學(xué)方法，考慮了地震加速度的放大效應(yīng)以及地震作用的時(shí)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，并研宄了基于擬動(dòng)力法的擋土墻抗傾覆和抗滑穩(wěn)定性。針對擋土墻的不同變位模式，提出了相對應(yīng)的地震土壓力計(jì)算模型，并結(jié)合平層分析法推導(dǎo)了地震土壓力強(qiáng)度分布、土壓力合力及其作用點(diǎn)位置的計(jì)算式，分析了擋土墻變位模式與折減系數(shù)對地震土壓力的影響。本文有效完善了地震土壓力計(jì)算理論，對支擋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

7、有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：擋土墻；地震土壓力；斜向條分法；黏性土；擬動(dòng)力法；變位模式AbstractRetainingwallisakindofsupportingstructuretopreventtheunstablefailureofrockandsoil,whichiscommonlyusedincivilengineering,hydraulicengineering,trafficengineeringandsoon.Earthquakeshaveagreatinfluenceonearthpressureofretaini

8、ngwall.Theseismicdesignofretainingwallhasbecomeoneofthekeytopicsingeotechnicalengineering,soithasanimpo