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关于地震主动动土压力计算公式探讨

【水利工程师论文】摘要:水工建筑物地震主动动土压力计算较为复杂,在现行《水工建筑物抗震设计规范》中提供的计算公式存在一定缺陷。通过大量计算分析及验证,对现行规范计算公式提出了改进意见,供大家借鉴。
关键词:地震 主动 动土压力 抗震规范

中图分类号:TV698.1+3 文献标识码:C 文章编号:1672-1683(2004)02-0039-02
1前言
水工建筑物地震动土压力计算问题十分复杂,国内外目前大多采用在静土压力的计算式中,增加对滑动土楔的水平向和竖向地震作用,以此近似估算主动动土压力值。鉴于近似计算的滑动平面假定,在计算被动土压力时与实际情况差得很远,使结果不合理。因此,规范规定,地震被动动土压力计算应结合工程经验作专门研究。本文只针对主动动土压力计算公式进行分析。
利用《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97) 中给出的计算公式进行地震主动土压力计算时发现,计算的结果与原规范偏差很大。有的文献曾经分析过其中的取值,但不全面,现对公式中的某些数学符号进行比较分析,供大家借鉴。
2算例
为便于分析,现举一实例进行分析。
某悬臂式挡土墙,墙后填土高度4.13 m,填土表面单位长度的荷重为0 KN/m,挡土墙面与垂直面夹角为0°,填土表面和水平面夹角为0°,土的重度的标准值取18.0 kN/m3,土的内摩擦角为30°,挡土墙面与土之间的摩擦角取三分之一土的内摩擦角,即10°。
3计算公式
《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)中给出的地震主动动土压力计算公式如下,其中Ce应取公式中按“+”、“-”号计算结果中的大值。

式中 FE——地震主动动土压力代表值(kN/m);
q0——土表面单位长度的荷重;
ψ1——挡土墙面与垂直面夹角;
ψ2——土表面和水平面夹角;
H——土的高度;
g——土的重度的标准值;
j——土的内摩擦角;
qe——地震系数
 
 
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