導(dǎo)語：地震動(dòng)土壓力計(jì)算管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1前言

水工建筑物地震動(dòng)土壓力計(jì)算問題十分復(fù)雜，國內(nèi)外目前大多采用在靜土壓力的計(jì)算式中，增加對(duì)滑動(dòng)土楔的水平向和豎向地震作用，以此近似估算主動(dòng)動(dòng)土壓力值。鑒于近似計(jì)算的滑動(dòng)平面假定，在計(jì)算被動(dòng)土壓力時(shí)與實(shí)際情況差得很遠(yuǎn)，使結(jié)果不合理。因此，規(guī)范規(guī)定，地震被動(dòng)動(dòng)土壓力計(jì)算應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)作專門研究。本文只針對(duì)主動(dòng)動(dòng)土壓力計(jì)算公式進(jìn)行分析。

利用《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203-97）中給出的計(jì)算公式進(jìn)行地震主動(dòng)土壓力計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)，計(jì)算的結(jié)果與原規(guī)范偏差很大。有的文獻(xiàn)曾經(jīng)分析過其中的取值，但不全面，現(xiàn)對(duì)公式中的某些數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行比較分析，供大家借鑒。

2算例

為便于分析，現(xiàn)舉一實(shí)例進(jìn)行分析。

某懸臂式擋土墻，墻后填土高度4.13m，填土表面單位長度的荷重為0KN/m，擋土墻面與垂直面夾角為0°，填土表面和水平面夾角為0°，土的重度的標(biāo)準(zhǔn)值取18.0kN/m3，土的內(nèi)摩擦角為30°，擋土墻面與土之間的摩擦角取三分之一土的內(nèi)摩擦角，即10°。

3計(jì)算公式

《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203-97）中給出的地震主動(dòng)動(dòng)土壓力計(jì)算公式如下，其中Ce應(yīng)取公式中按“＋”、“－”號(hào)計(jì)算結(jié)果中的大值。

式中FE——地震主動(dòng)動(dòng)土壓力代表值（kN/m）；

q0——土表面單位長度的荷重；

ψ1——擋土墻面與垂直面夾角；

ψ2——土表面和水平面夾角；

H——土的高度；

g——土的重度的標(biāo)準(zhǔn)值；

j——土的內(nèi)摩擦角；

qe——地震系數(shù)角；

d——擋土墻面與土之間的摩擦角；

z——計(jì)算系數(shù)，擬靜力法計(jì)算地震作用效應(yīng)時(shí)一般取0.25，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)取0.35，本計(jì)算取z=0.35；

ah——水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值，地震烈度Ⅶ度為0.1g，Ⅷ度為0.2g；

av——豎向設(shè)計(jì)地震加速度代表值，av=2ah/3；

g——重力加速度，9.8m2/s。

4計(jì)算成果分析

4．1計(jì)算成果

為便于對(duì)比分析，土的摩擦角分別取10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°，地震烈度分別取Ⅶ度和Ⅷ度，按照SL203-97和SDJ10-78(試行)兩套規(guī)范分別進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表1、表2。

4．2成果分析

從以上計(jì)算成果可以得出如下結(jié)論：

1)97規(guī)范計(jì)算出的地震力是78規(guī)范計(jì)算值的數(shù)倍。

2)隨著土的摩擦角的增大，78規(guī)范計(jì)算出的土壓力越來越小，97規(guī)范計(jì)算出的土壓力越來越大，受力趨勢(shì)不一致。

3)地震烈度越大，97規(guī)范計(jì)算出的土壓力越小，這是不符和實(shí)際規(guī)律的。

從以上統(tǒng)計(jì)分析可以看出，現(xiàn)行《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203-97）計(jì)算的地震主動(dòng)土壓力的計(jì)算公式存在一定的不合理成份。

從地震的作用效應(yīng)來看，地震豎向分量av有兩個(gè)方向，向上或向下，計(jì)算地震土壓力時(shí)應(yīng)分別計(jì)算，取其中的最大值為選用成果。至于原規(guī)范中規(guī)定的Ce應(yīng)取公式中按“＋”、“－”號(hào)計(jì)算結(jié)果的大值沒有實(shí)際意義。

4．3公式修正

根據(jù)以上分析，修改計(jì)算公式如下（此公式已得到原規(guī)范主要起草人的答復(fù)）：

修改后的計(jì)算成果見表3。

從上表可以得出如下結(jié)論：

1）修改后的公式新、舊規(guī)范計(jì)算結(jié)果相差不大，新規(guī)范比舊規(guī)范結(jié)果偏于安全。

2）當(dāng)θe公式中取“-”號(hào)、Fe公式取“+”號(hào)時(shí)計(jì)算地震主動(dòng)土壓力最大。

3）無論Fe公式取“+”還是“-”號(hào)，θe公式中取“-”號(hào)比取“+”號(hào)計(jì)算的結(jié)果偏于安全。

從上面分析可以看出，用修改后的公式計(jì)算土壓力更合理，同時(shí)從第3條可以得出結(jié)論，θe公式不用取“+”、“-”號(hào)，可以直接取“-號(hào)”。

5結(jié)語

《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203-97）中計(jì)算地震動(dòng)土壓力的計(jì)算公式確實(shí)存在一定的問題，作者本人于1999年8月曾致信原規(guī)范起草單位請(qǐng)教，上述結(jié)論得到證實(shí)。

與《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203-97）一同頒布的《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5073-1997）已經(jīng)于2001年被《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5073-2000）替代，該規(guī)范中將地震主動(dòng)土壓力計(jì)算公式進(jìn)行了修正（見上述）。因此涉及到地震動(dòng)土壓力計(jì)算的問題可以參考該規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。

參考文獻(xiàn)：

1《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203-97）,中國水利水電出版社，1998.4

2《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5073-2000），中國電力出版社，2001.3

作者簡介：

（喬裕民，男，高級(jí)工程師，河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院副院長，1960.3）

（劉樹玉，男，工程師，河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)處處長，1971.2）

DiscussionontheCalculationFormulaforActiveEarthPressureCausedbyEarthquake

QIAOYu-minLIUShu-yu

(TheSecondDesignandResearchInstituteofWarterConservancyandHydro-powerofHebeiProvince,Shijiazhuang,China,050021)

Abstract:Theactiveearthpressureforhydraulicstructurescausedbyearthquakeisrathercomplicated.Therearesomedefectsinitscalculationformulaincurrentseismicdesignspecification.Basedonalotofanalysis,testandverification,improvementontheformulahasbeenputforwardinthispaper.