›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (4): 1069-1074.doi: 10.16285/j.rsm.2017.04.018

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

无限倾斜填土非竖直墙背条件下地震主动土压力计算

张 健1，王新征1，胡瑞林2   

  1. 1. 南阳师范学院 土木建筑工程学院，河南 南阳 473061；2. 中国科学院地质与地球物理研究所 工程地质力学重点实验室，北京 100029
  • 收稿日期:2015-05-18 出版日期:2017-04-11 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:张健，男，1980年生，博士，讲师，主要从事土力学与滑坡等地质灾害方面教学与科研工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 41402267, No. 41072226)；南阳师范学院高层次人才项目(No. 2015)。

Analysis of seismic active earth pressure of backfill with infinite inclined surface behind non-vertical retaining wall

ZHANG Jian1, WANG Xin-Zheng1, HU Rui-lin2   

  1. 1. Department of Civil Engineering, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China; 2. Key Laboratory of Engineering Geomechanics, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China
  • Received:2015-05-18 Online:2017-04-11 Published:2018-06-05
  • Supported by:
    This work was supported by Foundation of the National Natural Science of China (41402267, 41072226) and the High-level talent project of Nanyang Normal University (2015).

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摘要： 计算地震条件下主动土压力的大小是挡土墙设计的重要内容之一，为了进一步拓展经典朗肯土压力适用范围，基于拟静力法和经典朗肯土压力分析思想，依据挡土墙后面无限倾斜填土受力状态，选取菱形微小单元体为研究对象，采用应力摩尔圆对单元体进行应力状态分析，在此基础上推导了无限倾斜填土非竖直墙背条件下地震主动土压力计算公式。分析结果表明，经典的朗肯土压力公式和倾斜填土面黏性土朗肯主动土压力公式只是该公式在静力条件下的特例；与现有多种地震主动土压力计算公式的结果进行了对比分析，发现该公式与Mononobe-Okabe公式的计算结果基本一致，与其他几种方法的最大差值不超过10%。此外，还分析了填土内摩擦角、黏聚力和竖向地震系数对地震主动土压力系数的影响规律。

关键词: 主动土压力, 拟静力法, 朗肯土压力理论, 摩尔圆

Abstract: Analysis of active earth pressure under seismic condition is one of important contents in the anti-seismic design of retaining walls. In order to expand the applicability of classic Rankine earth pressure theory, diamond unit body is investigated according to the mechanical characteristics of inclined back?ll. On basis of Rankine's conjugate stress concept, the formulation of seismic active earth pressure considering cohesive soil and back?ll slope is proposed based on Rankine classic earth pressure theory and Mohr-Coulomb yield criterion. The results show that the formulas of classic Rankine active earth pressure and Rankine active earth pressure of cohesive soil considering back?ll slope are special cases of the proposed formulation. The proposed formulation yields comparable results to several existing calculation formulations for cohesive soil. The maximum error caused by different calculation methods does not exceed 10%. In addition, the vertical seismic coefficient and values of cohesion and soil internal friction angles have also been explored.

Key words: active earth pressure, pseudo-static method, Rankine earth pressure theory, Mohr circle

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