二級(jí)垛式懸臂式擋土墻地震反應(yīng)分析試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬.pdf

1、二級(jí)垛式懸臂式擋墻由單級(jí)懸臂式L型擋墻呈上下砌垛方式組成上層單級(jí)懸臂式L型擋墻和下層單級(jí)懸臂式L型擋墻,該結(jié)構(gòu)型式簡單、占地少、對(duì)地基承載力要求不高等特點(diǎn),在工程中逐步得到了應(yīng)用。目前,對(duì)該支擋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還處于摸索中,經(jīng)驗(yàn)超前于理論,特別是地震荷載作用下的動(dòng)力反應(yīng)國內(nèi)外甚是缺乏。然而,從近幾年來的大地震工程實(shí)踐表明,設(shè)計(jì)時(shí)僅按擬靜力的方法來考慮作用在支擋結(jié)構(gòu)的動(dòng)土壓力,與實(shí)際地震荷載作用下的動(dòng)土壓力差別較大,且分布形式也不相同。因此,開

2、展二級(jí)垛式懸臂式支擋結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的動(dòng)力特性研究就顯得十分重要和有意義。
　　本文在總結(jié)了各類型式的擋土墻在動(dòng)力特性方面研究成果的基礎(chǔ)上,以二級(jí)垛式懸臂式擋土墻為研究對(duì)象,采用解析法、室內(nèi)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算方法,較為系統(tǒng)地分析了回填材料、擋墻等級(jí)、擋墻高度等主要因素對(duì)二級(jí)垛式懸臂式擋土墻抗震性能的影響。本文主要研究內(nèi)容、方法及相應(yīng)成果如下:
　　(1)查閱相關(guān)文獻(xiàn),總結(jié)已有懸臂式擋墻抗震破壞形式和分析方法(解析法

3、、數(shù)值計(jì)算方法、試驗(yàn)方法和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法),并對(duì)已有室內(nèi)模型試驗(yàn)成果進(jìn)行總結(jié),歸納模型試驗(yàn)中各因素對(duì)懸臂式擋土墻抗震性能的影響,為本文二級(jí)垛式懸臂式擋土墻振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究以及動(dòng)力特性的數(shù)值分析提供參考。
　　(2)基于相似理論,通過量綱分析,確定了室內(nèi)模型試驗(yàn)的相似系數(shù),制作了6組懸臂式擋土墻模型,分別進(jìn)行了不同水平地震加速度峰值下的振動(dòng)試驗(yàn),測(cè)試了二級(jí)垛式懸臂式擋土墻模型的加速度、動(dòng)位移及側(cè)向動(dòng)土壓力隨擋墻高度的變化規(guī)律,分析了

4、墻后填料類型、擋墻等級(jí)和擋墻高度3種因素對(duì)懸臂式擋土墻抗震性能的影響,并與單級(jí)懸臂式擋土墻的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。
　　(3)建立二級(jí)垛式懸臂式擋土墻動(dòng)力分析模型,采用MIDAS/GTS有限元軟件,對(duì)不同水平地震加速度峰值下該擋土墻動(dòng)力特性進(jìn)行系統(tǒng)分析,研究單級(jí)、二級(jí)懸臂式擋土墻在不同工況的加速度、動(dòng)位移及動(dòng)土壓力響應(yīng)的分布規(guī)律。并將有限元計(jì)算結(jié)果與室內(nèi)模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,研究成果將為二級(jí)懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)、施工有一定的參考價(jià)值