悬臂式挡土墙地震主动土压力计算方法

作     者：李昭颖 肖世国 LI Zhaoying;XIAO Shiguo

作者机构：西南交通大学地质工程系四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2023年第45卷第1期

页      面：196-205页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0708[理学-地球物理学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：四川省交通运输科技项目(2020-A-01) 中铁二院工程集团有限责任公司科研项目(KYY2018100(18–19))。 

主　　题：悬臂式挡土墙 地震主动土压力 极限分析 条分法 拟静力法 

摘      要：为确定悬臂式挡土墙立臂的地震主动土压力,针对墙后填土的5种可能失稳破坏模式,基于对数螺旋式滑裂面形态,采用极限分析上限定理与拟静力法推导了作用于假想坦墙背上的地震土压力合力;在此基础上,对坦墙背后滑楔体、立臂与坦墙背之间的土体分别采用斜条分与水平条分法,并通过土压力合力的上限解对坦墙背上的土压应力进行修正,进而求得立臂上的土压力分布。实例分析表明,立臂静土压力沿深度分布呈顶点位于下部的抛物线模式;地震土压力分布一般呈非线性递减模式,计算值与试验值有良好的一致性;两种工况下合力作用点分别位于立臂下半段与上半段。参数分析显示,水平地震影响系数、踵板宽度和立臂倾角的增加均使立臂中上部地震主动土压力显著增大;地震条件下增长踵板宽度会导致立臂受力增加。在强震条件下,本法得到的立臂土压力比铁路规范法的结果高出约9%~14%,立臂底端弯矩更显著高于规范法结果,规范法进行强震条件下悬臂墙的抗震设计可能偏于不安全。