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1、1996年3月铁道工程学报areh1996M第1期(急49)JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGS〔X二IETYNO.1(Ser.49)地震主动土压力简化计算公式李涛‘(铁道部第一勘测设计院),提要本文采用地震系数法推导了铁路桥梁台后地震土压力简化计算公式避免了地震角的概,、、。念具有公式简洁精度高适应性强等特点主题词地震系数土压力公式,GIn)采用在计算地震区桥台台背主动土压力时目前我国《铁路工程抗震设计规范》(珊一87日本物部一购冈部ononobeOkabe‘3,,(M)公式的完整表达式即二—,尸一冬,BH凡(1)乙,:一;式中尸桥台背地震主动土压力—;凡地震主动土压
2、力系数—cosZ(中一刀一俘)___,___2。___‘。.。l,、厂,.snsn:2i(中十占)i件卜刀)‘。。‘七u乃。乃、u尸’产lI口L尸二三兀花歹了不了丁几不二二石」阵.万下下下,一‘口)戈V1尸刁,l产‘U。尸7;一一台背填土容重;H台高B-—一一台宽;中;台后填土内摩察角—;专地震角—;a土与台背的摩擦角—。月台背倾角—,,(l)式在使用时比较繁冗特别是由于引入了地震角的概念台背土契滑体的重力和水平地震,。,,惯力的影响混淆在一起不易区分当砂土液化后土内摩擦角,经过折减后小于地震角刀时该公,。,式则不能使用受到一定限制因此有必要提出一种实用性较强的地震主动土压力简化计算表达式
3、。,anSeed和Whim假定台背后为竖直光滑平面取甲一350时导出一个近似式,,二,,,,.、。1n3~E~又~一一-,厂=I刀21气人寸下八1少(2)乙任此式在美国获得应用闭。:我国《公路工程抗震设计规范》(JTJOO4一89)采用如下简化形式寮:本文收稿日期1995一1一12李涛高级工程师铁道部第一勘测设计院桥隧处兰州邮码730000铁道工程学报1996年3月、,,,、,,.。了、一。,,1~EYB”h·tg尸一含’H入”(“1-+·3-K--‘!一。中一),(3)2丫一本文从另一角度推导简化表达式。简化计算公式推导,,。根据库仑理论对于砂性上来说台背滑动土契体的破裂角O可用下式表示
4、(图1)tgtgctgtg’/,o-一功士(tg小+馆必)(小十阳(4)式中中一巾+各一异,。由以上关系可以推导出非地震条件下的台背库仑主动土压力,当地震发生时该土契体又作用着一个水,,平惯性力若按刚性体考虑则其大小为‘··尸=从瓜W(5)上式中;专一综合影响系数;凡一水平地震系数~。一1W土契体重量图台背土压力示意由于水平地震惯性力对台背土压力的影响,、,较土契体的自重为小故ap的影响可以忽略不计则1、,~?”yB玩90W一音2-一H-一。_tgtgtgetg中)tg中’‘2G=一中士一〔(中+〕,tgtgc’‘2,显然o一一中士[(tg中+tg巾)tg中」才有意义于是得l一51,:中t
5、U一~6)g-二万肠可一(t夕J、企尹‘代入(5)式得,,,,sn~1~*1一i必yB刃。‘一尸尸一告yB’尸‘从,’凡。cos粤(7)2一一中乙~1一sin中e,‘.上式中丫为地震影响系数刃一从.才飞‘一一一一一王,-C05q沪二‘,台背地震主动上压力尸为库仑主动土压力尸与水平地震惯性力尸之和即.,,,,,,,,,,。。n二l。,1n。一一一~一厂E一厂tI一下犷I乃才1八州卜二下,衫21万乙乙1,,。,,,,、.,一呻不一I万月一L入十人(8)乙(8。)式即为台背地震主动土压力的简化计算表达式2与物部一冈部完整表达式的比较。.,,认一,,本文采用一实例进行比较当取。25月-一150a一
6、中/2时本公式与物部公式Sed公,,式公路简化公式的地震主动土压力系数凡计算结果的比较如表1可见本公式国Sed公式及公第l期地震主动土压力简化计算公式105路简化公式的精度为高。表l各公式计算结果比较表地震烈度采用r5l0203035公式必(度)无地震时库仑公式0.7870.6030.3570.2080.156七物部0。8240。6330.3780.2230.168度地Seed0.8620。6780.4320。2830.231公路规范0。8080.6350.396O。2440.198震本公式0。8100。6240.3750。2220。168/又物部0.8710.6660.4000.2390
7、。182’度地S于ed0。9370.7530.5070.3580.306公路规范0.8280.6670.4350.2800.222震本公式0.8330.6450.394O。2360.1820.747l0..九度物部/0.4502730211震S子ed1.0870.9030.6570.5080.456地公路规范0.8690.7310.5130.3520.287本公式}0.8790.6870.4270.266O。208,,,