地震作用下不同面板型式加筋土挡墙动力响应研究.pdfVIP

摘要

摘要

随着我国交通基础设施建设的不断深入，交通路线穿越众多的地震区，这对结

构的抗震性能提出了更高要求。加筋土挡墙因其良好的抗震稳定性在公路、铁路等

交通领域得到广泛运用。面板是加筋土挡墙的重要组成部分，目前已有包括现浇式、

复合式和模块式等诸多面板型式的加筋土挡墙被用于地震区铁路工程建设。但是现

有针对加筋土挡墙抗震性能的研究往往不考虑面板影响，这不利于加筋土挡墙的抗

震结构设计。鉴于此，本文通过振动台试验和数值模拟研究了不同面板型式加筋土

挡墙的地震响应特性，为完善加筋土挡墙抗震设计方法提供一定指导。主要研究内

容和结论如下：

(1)根据相似准测，设计开展现浇面板加筋土挡墙振动台试验，研究不同地震峰

值加速度下墙面水平位移、墙顶竖向沉降、加速度响应、水平土压力及筋材应变响

应规律。研究得到低峰值加速度下挡墙变形较小，0.4g及以后峰值加速度下变形显

著增加；筋材末端水平土压力略大于墙背处水平土压力值；随峰值加速度增加筋材

应变沿墙高分布由“单峰”变为“双峰”分布。对比分析了实测值与规范值差异性，

研究得到加速度放大系数沿墙高的分布位置在面板处和加筋区与公路规范值最接

近，在非加筋区更接近AASHTO规范值。

(2)基于Flac3D软件建立不同面板型式加筋土挡墙三维模型，对比分析水平和

竖向位移、加速度响应、土压力及筋材拉应力规律。研究得到面板型式不改变挡墙

的位移规律，位移值模块面板挡墙最大，复合面板挡墙次之，现浇面板挡墙最小；

现浇面板和复合面板挡墙水平土压力沿墙高呈“s”型分布，模块面板挡墙呈“反s”

型分布；现浇面板挡墙和复合面板挡墙加速度放大系数接近均大于模块面板挡墙；

模块面板挡墙格栅拉应力大于现浇面板和复合面板挡墙。

(3)总结潜在破裂面的确定方法，对比分析潜在破裂面位置理论值与模拟值分布

规律。研究得到随峰值加速度增加，三类挡墙潜在破裂面位置呈上部不断靠近墙面，

下部不断靠近填土的分布规律，且模块面板挡墙破裂面位置变化差值大于现浇面板

和复合面板挡墙。

关键词加筋土挡墙；地震响应；振动台试验；面板型式；潜在破裂面；数值模拟

I

Abstract

Abstract

WiththecontinuousdeepeningofChinastransportationinfrastructureconstruction,

trafficroutescrossmanyearthquakearea,whichputsforwardhigherrequirementsforthe

seismicperformanceofstructures.Reinforcedsoilretainingwallhasbeenwidelyusedin

highway,railwayandothertransportationfieldsbecauseofitsgoodseismicstability.

Panelisanimportantpartofreinforcedsoilretainingwall.Atpresent,reinforcedsoil

retainingwallsincludingrigid,compositeandmodularpanelshavebeenusedinrailway

constructioninerathquakeareas.However,theexistingresearchontheseismic

performanceofreinforcedsoilretainingwallsoftendoesnotconsidertheinfluenceof

panels,whichisnotconducivetotheseismicstructuredesignofreinforcedsoilretaining

walls.Inviewofthis,the