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水利工程论文-关于地震主动动土压力计算公式探讨.doc

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水利工程论文-关于地震主动动土压力计算公式探讨.doc

水利工程论文-关于地震主动动土压力计算公式探讨摘要: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4.13m,填土表面单位长度的荷重为0KN/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18.0kN/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——地震系数角;d——挡土墙面与土之间的摩擦角;z——计算系数,拟静力法计算地震作用效应时一般取0.25,对钢筋混凝土结构取0.35,本计算取z=0.35;ah——水平向设计地震加速度代表值,地震烈度Ⅶ度为0.1g,Ⅷ度为0.2g;av——竖向设计地震加速度代表值,av=2ah/3;g——重力加速度,9.8m2/s。4计算成果分析4.1计算成果为便于对比分析,土的摩擦角分别取10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°,地震烈度分别取Ⅶ度和Ⅷ度,按照SL203-97和SDJ10-78(试行)两套规范分别进行计算,计算结果见表1、表2。4

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