考虑动力特性的挡墙地震土压力计算方法

地震土压力的计算一直是挡墙抗震设计的核心内容,目前一般采用MononobeOkabe理论进行拟静力计算得到。但是拟静力法的缺陷也十分明显,它没有考虑地震加速度时空分布的不均匀性和结构与填土的动力特性影响,因此,该文提出了考虑动力特性的挡墙地震土压力计算方法,除拟静力法中涉及到的墙背摩擦角、土体摩擦角等参数以外,此计算方法还考虑了土体粘聚力、墙体和填料的放大效应、地震剪切波和纵波的时程与相变效应等影响因素,并且可以直接得到地震时墙背土压力的非线性分布的解析解。较拟静力法,此方法更为完善,也更具合理性。     

墙背及填土面倾斜刚性墙承受的地震主动土压力研究

地震多发区的刚性挡土墙设计,确定地震主动土压力大小及合力作用点位置至关重要,但以往国内外学者多采用拟静力学法进行分析计算.为使理论分析更贴近实际,设地震时墙后填土受到正弦式稳态振动作用并考虑时间和相位差,采用拟动力学的极限平衡方法(仍假定土中破裂面为平面),分析并建立了无粘性填料的墙背及填土面倾斜刚性挡墙地震主动土压力系数、压应力分布及其合力计算公式.在此基础上,探究了填土摩擦角φ、墙背与土摩擦角δ、墙背倾角α、填土面倾角i以及水平与竖向地震加速度对最危险破裂面倾角θ、主动土压力系数及土压应力分布的影响.与已有分析方法比较,该文提出的地震主动土压力呈非线性分布的结论更加符合工程实际.     

柔性拉筋式重力墙地震土压力计算方法研究

为有效确定地震荷载作用下柔性拉筋式重力墙的土压力,基于塑性极限分析上限法及拟静力法,采用对数螺旋面作为滑裂面,通过对挡墙后填土进行内能耗散功率与外力功率的计算,建立了拉筋式重力墙地震土压力分析模型。通过算例分析,对比数值模拟与研究提出的算法结果,验证了所提出算法的合理性,并就填土及拉筋的相关参数对地震土压力的影响进行了讨论。结果表明:随着填土强度参数的增加,地震土压力呈非线性减小;土压力随着土工格栅间距的增大而呈非线性增大;随着顶层拉筋长度的增加,土压力呈非线性减小趋势;当顶层拉筋长度大于10 m时,土压力值基本不变。     

挡土墙主动土压力分布研究

该文基于极限平衡理论,利用单元分层法分别讨论了墙后无开挖回填和有开挖回填不同工况条件下的挡土墙土压力分布形式,推导出不同工况条件下的主动土压力强度及主动土压力系数理论公式。结果表明,墙后无开挖回填工况条件下墙背主动土压力沿墙高成线性分布;墙后有开挖回填工况条件下墙背土压力沿墙高成非线性分布。     

坦墙滑动稳定性计算方法探讨

坦墙传统滑动稳定分析方法认为,当作用在墙背上水平推力最大时,坦墙就滑动失稳,但该法仅考虑土压力水平分量这一不利因素,并未考虑滑动稳定因素,其抗滑稳定系数是否同时最小值得探讨.为此,采用极限平衡法按土压力水平分量最大和抗滑动稳定系数最小两种方式编制程序对砂性填土坦墙的滑动稳定性进行了对比分析.结果表明:1) 作用在墙背上的水平推力最大和抗滑稳定系数最小互为充要条件,传统方法所得抗滑稳定系数为最小值;2) 两种方式所得第一破裂面角、第二破裂面临界角大小与朗金公式计算值一致;3) 填土内摩擦角、填土面倾角对滑动破裂土块的大小、位置影响较大,而超载对此没有影响.     

高陡路堑边坡地震影响规律数值模拟分析

基于地震动力时程,采用动力有限元法,对高陡路堑边坡地震影响建立分析模型进行了数值模拟,对比讨论了高陡路堑边坡成层材料在耦合人工地震力和疏干后地下水 地震多场耦合作用下的响应特性,研究了地震动力强度、地下水、地基强度对边坡稳定性的影响规律.     

均质黏性土挡土墙地震被动土压力计算

在Mononobe-Okabe理论的基础上,采用拟静力分析法和水平层分析法,推出地震条件下黏性均质填土挡土墙的被动土压力强度分布函数计算式、土压力合力作用点位置高度计算式和墙后土体破裂角计算式。通过与朗肯和库伦土压力理论算例的计算结果进行比较,验证了所推出的计算式的合理性和正确性。因公式推求的条件更为一般化,限制性较小,适用性较强。     

面向商用车行驶工况优化设计的高速公路工况识别

为解决商用车行驶工况优化设计中确定工况类型的问题,研究商用车行驶工况特性,提出一种基于朴素贝叶斯方法的高速公路工况识别方法。利用21辆长途运营商用车采集的106 200 km行驶工况数据,以3 km为单位进行分割,共获得35 230段有效试验路段数据(其中:高速公路27 986段;一般公路6 124段;城市公路1 120段)。以该数据为基础,根据朴素贝叶斯方法分析汽车运行过程中的平均速度和挡位统计信息,确定面向商用车行驶工况优化设计的阈值划分区间,获得相关的先验概率和条件概率,利用MATLAB软件进行编程计算,对高速公路工况进行了识别分析。研究结果表明:高速公路工况识别的正确率到达88.26%,高速公路工况被误判为一般公路工况的误判率为9.54%,高速公路工况被误判为城市公路工况的误判率为2.20%;基于朴素贝叶斯方法的高速公路工况识别能够为商用车行驶工况优化设计提供一种有效的高速公路工况识别方法。     

土钉墙地震动力分析及抗震设计方法

为了深入了解地震作用下土钉墙动力特性,并为其提供实用的动力分析方法,基于动力Winkler地基模型,建立了考虑面板、坡后土体及土钉协同工作的土钉墙动力分析模型,并进行了求解.该模型将面板处理为弹性地基梁,将土钉处理为一个弹簧和阻尼来替代.基于建立的计算模型和震害模式给出了其抗震设计方法,并结合具体工程实例进行了地震作用动力分析及抗震设计,最后与动力离心试验进行了验证.结果表明:土钉墙延性大,具有良好的抗震性能;土钉的峰值轴力连线与静力作用下相似;提出的分析方法对土质较均匀的边坡是可行的,为土钉墙的地震分析及抗震设计提供了一种新的途径.     

地震作用对黄土隧道稳定性的动态影响

土体抗剪、抗拉强度指标作为隧道稳定的主要控制参数,对某黄土隧道通过FLAC3D运用强度折减原理分析了随着地震作用的持续,隧道土体抗剪、抗拉强度指标和安全系数的动态变化过程。工程计算结果表明:黄土隧道在地震作用下土体的抗剪强度和抗拉强度都明显降低,破坏首先出现在侧墙部位,且随着地震作用的持续,其范围迅速扩大并向拱顶延伸,同时在拱顶也出现破坏区,当拱顶和两侧墙破坏区完全贯通时,隧洞就产生整体破坏;地震作用下黄土隧洞的剪应变增量随着地震作用时间而增大,但其增长速率随着地震的持续而减小。