地震动土压力计算管理论文.doc

地震动土压力计算管理论文
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，，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，，，本计算取z=；
ah——水平向设计地震加速度代表值，地震烈度
Ⅶ，Ⅷ；
av——竖向设计地震加速度代表值，av=2ah/3；
g——重力加速度，。
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。
4．2成果分析
从以上计算成果可以得出如下结论：
1)97规范计算出的地震力是78规范计算值的数倍。
2)随着土的摩擦角的增大，78规范计算出的土压力越来越小，97规范计算出的土压力越来越大，受力趋势不一致。
3)地震烈度越大，97规范计算出的土压力越小，这是不符和实际规律的。
从以上统计分析可以看出，现行《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）计算的地震主动土压力的计算公式存在一定的不合理成份。
从地震的作用效应来看，地震竖向分量av有两个方向，向上或向下，计算地震土压力时应分别计算，取其中的最大值为选用成果。至于原规范中规定的Ce应取公式中按“＋”、“－”号计算结果的大值没有实际意义。
4．3公式修正
根据以上分析，修改计算公式如下（此