水利工程論文-關(guān)于水工建筑物地震主動動土壓力計(jì)算的商榷.doc

水利工程論文-關(guān)于水工建筑物地震主動動土壓力計(jì)算的商榷摘要：在水工建筑物的抗震設(shè)計(jì)過程中，地震主動動土壓力計(jì)算問題較復(fù)雜，在工程實(shí)際中計(jì)算方法一不。通過總結(jié)各種計(jì)算方法，提出計(jì)算地震主動動土壓力的意見。關(guān)鍵詞：水工建筑物地震動土壓力規(guī)范問題的提出當(dāng)水工建筑物修筑在地震烈度（含）以上區(qū)域時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抗震計(jì)算，以保證工程的正常運(yùn)行。為做好水工建筑物抗震設(shè)計(jì)，水利部先后兩次編制水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，即（試行）和。在執(zhí)行規(guī)范過程中，發(fā)現(xiàn)地震主動動土壓力計(jì)算公式中，對主動動土壓力系數(shù)取值的提法值得商榷。地震主動動土壓力計(jì)算水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中給出的地震主動動土壓力代表值計(jì)算公式為：式中地震主動動土壓力代表值土表面單位長度的荷重?fù)跬翂γ媾c垂直面夾角土表面和水平面夾角土的高度土的重度的標(biāo)準(zhǔn)值土的內(nèi)摩擦角地震系數(shù)角擋土墻面與土之間的摩擦角計(jì)算系數(shù)，動力法計(jì)算地震作用效應(yīng)時(shí)取，擬靜力法計(jì)算地震作用效應(yīng)時(shí)一般取，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)取并規(guī)定，公式中的應(yīng)取式（）中按“”、“”號計(jì)算結(jié)果中的大值墻后填土為水平面時(shí)主動土壓力系數(shù)應(yīng)小于主動土壓力按庫倫理論計(jì)算，墻后填土是砂土，只有內(nèi)摩擦角，沒有凝聚力（若考慮凝聚力的影響，則通過加大內(nèi)摩擦角的辦法，即采用“等值內(nèi)摩擦角”將凝聚力包括進(jìn)去），因此主動土壓力系數(shù)是與土的內(nèi)摩擦角密切相關(guān)的。在墻后填土為水平面，砂性土內(nèi)摩擦角為時(shí)，主動土壓力系數(shù)應(yīng)小于。地震主動動土壓力系數(shù)計(jì)算公式中的明顯不合理在中條地震主動動土壓力公式中，主動土壓力系數(shù)值的大小關(guān)鍵在于，規(guī)范要求取“”、“”號計(jì)算結(jié)果中的大值。此種提法不妥，因?yàn)椴捎脮r(shí)，值肯定會大于。（）地震主動動土壓力與靜土壓力計(jì)算不同，在于水工建筑物遭遇地震時(shí)主動動土壓力要考慮地震系數(shù)角的影響，是隨著地震烈度的大小而變化，其公式為：式中計(jì)算系數(shù)，一般取，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)取水平向設(shè)計(jì)地震加速度豎向設(shè)計(jì)地震加速度，應(yīng)取現(xiàn)將不同地震列度的值計(jì)算如表，可供抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用?？梢姡?dāng)取“”號時(shí)得，數(shù)值不確切。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將庫倫公式中的土容重，土的內(nèi)摩擦角和墻面與土之間的摩擦角，均按地震基本烈度對應(yīng)的地震系數(shù)角，分別修正為，。（）取地震烈度，土的內(nèi)摩擦角為，其余、為零的情況下，分析對值的影響。不同值的值計(jì)算如表?？梢?，在采用時(shí)，其結(jié)果毫無實(shí)用價(jià)值。動土壓力與靜土壓力比值分析。地震主動動土壓力包括靜土壓力和動土壓力，用兩者比值分析地震動土壓力系數(shù)采用的正確性。（）利用公式分析已知地震主動動土壓力系數(shù)為，而靜土壓力系數(shù)（）利用（試行）中公式核算按公式式中地震動土壓力系數(shù)，取綜合影響系數(shù)，取水平向地震系數(shù)，度地震時(shí)為內(nèi)摩擦角，靜土壓力動土壓力與靜土壓力比值為。（）利用中公式的編制說明近似估算主動動土壓力值和其比值。經(jīng)過對某工程實(shí)例計(jì)算后，動土壓力與靜土壓力比值為。計(jì)算實(shí)例現(xiàn)用某節(jié)制閘翼墻樁基整體穩(wěn)定實(shí)例進(jìn)行分析，地震主動動土壓力經(jīng)采用不同計(jì)算方法，其結(jié)果見表。已知條件：扶壁式檔墻，墻長；墻底寬，墻后填土水平高度；填土等值內(nèi)摩擦角；翼墻墻面與土之間外摩擦角為。墻后水深由表可看出與地震主動動土壓力數(shù)值極其相近，但動土壓力僅占靜土壓力的。其原因在于中公式含有數(shù)值。當(dāng)墻后填土表面為水平，且墻面無外荷，墻面與垂直面夾角（或）為零時(shí)，簡化計(jì)算公式如下：慮影響，計(jì)算結(jié)果為（），其動土壓力與靜土壓力比值亦為。另外再分析中公式，計(jì)算系數(shù)取和對地震主動動土數(shù)值的影響，見表。當(dāng)為時(shí)，地震角取，則值為，和當(dāng)為時(shí)，地震角取，則值為明計(jì)算系數(shù)區(qū)分和實(shí)際意義不明顯。結(jié)語（）經(jīng)過分析計(jì)算，在采用中公式進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，地震主動動土壓力系數(shù)應(yīng)只取值