挡土墙与土界面摩擦角为负的地震被动土压力解析解

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1、第33卷第5期岩土工程学报Vol.33No.52011年.5月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringMay2011挡土墙与土界面摩擦角为负的地震被动土压力解析解杨剑，王荣文，沈晔，彭夏军（上海市政工程设计研究总院，上海200092）摘要：目前大多数被动土压力问题研究的是挡土墙背与土界面摩擦角为正的情况（墙身相对土体向下移动），而挡土墙与土界面摩擦角为负(墙身相对土体向上移动)的被动土压力问题则研究的较少。在平面滑裂面假设的基础上，利用散粒体Kötter方程得到破裂面土抗力的分布，结合拟静力法通过极限平衡分析得

2、到了挡土墙与土界面摩擦角为负时的地震被动土压力系数、被动土压力合力和被动土压力合力作用点高度的理论公式。在地震荷载作用下，竖向地震加速度系数总是减小被动土压力，水平向地震加速度系数或减小或增加被动土压力系数取决于挡土墙倾角、挡土墙背与填土界面摩擦角、填土摩擦角。随地震加速度系数的增加，地震被动土压力系数变化越明显。利用破坏土楔弯矩平衡条件得到了地震被动土压力的作用点高度，且土压力作用点高度随水平向地震加速度系数的增加而减小。地震被动土压力系数和土压力作用点高度与相关文献结果吻合较好，可为锚、输电线路等基础受上拔荷载时设计所采用。关键词：Kötter

3、方程；极限平衡分析；被动土压力；拟静力中图分类号：TU476.4文献标识码：A文章编号：1000–4548(2011)05–0785–07作者简介：杨剑(1975–)，男，陕西安康人，博士，工程师，从事基础与土相互作用研究。E-mail:hhyj175@yahoo.com.cn。Analyticalsolutionofseismicpassiveearthpressurefornegativefrictionangleofwall-soilinterfaceYANGJian,WANGRong-wen,SHENYe,PENGXia-jun（Shang

4、haiMunicipalEngineeringDesignGeneralInstitute,Shanghai200092,China）Abstract:Mostoftheexistinganalysesofpassiveearthpressuresbehindretainingwallsdealwiththecaseofpositivewall-soilinterfacefrictionangles(thewallmovesdownwardsrelativetothebackfill),whiletheresearchesonpassiveeart

5、hpressuresforthenegativewall-soilinterfacefrictionanglecase(thewallmovesupwardsrelativetothebackfill)arestilllacking.Basedontheplanarrupturesurfaceshypothesis,atheoreticalformulafortheseismicpassiveearthpressurecoefficient,theresultantforceofearthpressureandtheapplicationpoint

6、oftheresultantisobtainedbyusingtheKötterequationandthecombinationofpseudo-staticapproachwiththelimitequilibriummethodofanalysisforthenegativewall-soilinterfacefrictionanglecase.Theseismicpassiveearthpressurecoefficientsalwaysdecreasewiththeincreaseoftheverticalseismicaccelerat

7、ion,butthehorizontalseismicaccelerationresultsineitheranincreaseoradecreaseintheearthpressurecoefficients,dependingonthecombinationsofthewallbatterangles,wall-soilinterfacefrictionanglesandsoilfrictionangles.Thevariationofseismicpassivepressurecoefficientsincreaseswiththeincre

8、aseofthemagnitudeoftheearthquakeacceleration.Theproposedanaly