地震作用下考虑土拱效应的桩间挡板土压力计算

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2018.04.08

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (04): 45-52.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.04.08

地震作用下考虑土拱效应的桩间挡板土压力计算

张四平1，2，黄亚飞1，吴曙光1，2，常通1，罗超1

(1.重庆大学土木工程学院，重庆 400045；2.重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045)

收稿日期:2017-01-13 修回日期:2017-11-22 出版日期:2018-04-12 发布日期:2018-04-12
作者简介:张四平(1955—)，男，四川南部人，教授，主要从事岩土工程领域的研究工作。E-mail: a66978737@163.com。通信作者：吴曙光(1975—)，男，浙江浦江人，副教授，博士，主要从事岩土工程领域的研究。E-mail: wushuguang@cqu.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51478065)；中央高校基本科研业务费项目(106112015CDJXY200006)

Calculation of Seismic Earth Pressure on Sheets between Two Piles Considering Arching Effects

ZHANG Siping1，2，HUANG Yafei1，WU Shuguang1，2，CHANG Tong1，LUO Chao1

(1.School of Civil Engineering，Chongqing University，Chongqing 400045，P. R. China; 2.Key Laboratory of New Technology for Construction of Cities in Mountain Area of Ministry of Education， Chongqing University，Chongqing 400045，P. R. China)

Received:2017-01-13 Revised:2017-11-22 Online:2018-04-12 Published:2018-04-12

摘要/Abstract

摘要： 桩间土拱效应的存在使得桩间挡土构件的地震动土压力计算不能套用传统的土压力计算理论。建立了考虑土拱效应的挡板土压力计算模型，采用水平层分析法推导了一种求解桩间挡板地震主动土压力的方法，并与卸荷拱法、拟化筒仓法、边坡规范法等进行对比。结果表明：土拱效应的存在使得挡板土压力明显小于Coulomb土压力，挡板土压力沿挡墙高度呈非线性分布且趋于一个极值，方法计算的土压力值介于卸荷拱法和拟化筒仓法之间；桩间土拱效应可以显著降低挡板承受的地震主动土压力；水平、竖向地震力会显著放大土压力，两者对土压力的贡献几乎相当；土压力增大系数与地震加速度近似呈线性关系。

关键词: 道路工程, 桩板式路堑挡墙, 土拱效应, 挡板主动土压力, 地震作用

Abstract: With the existence of soil arching effect between piles，the traditional theory of soil pressure is not applicable to the calculation of seismic pressure on sheet between piles.The calculation mode of active earth pressure on sheets was established，which took the soil arching effect into account.Then，the level-layer analysis method was used to derivate the calculation method of seismic active earth pressure on sheets.And the proposed method was compared with the unloading arch method，the silo method and the GB method，to study the distribution and variation of earth pressure on sheet.The results indicate that the earth pressure on sheet with the existence of arching effects is obviously less than that of Coulomb’s theory.The distribution of earth pressure on sheet is a nonlinear form along the height of retaining wall，and the pressure approaches to a maximum value.The earth pressure value calculated by proposed method is between that of the unloading arch method and the silo method.The soil arching effect between piles can significantly reduce the seismic active earth pressure.The horizontal and vertical seismic force can significantly enlarge the earth pressure，and their contribution to the earth pressure is almost equal.The magnified coefficient of earth pressure is approximately linear with the earthquake acceleration.

Key words: highway engineering, pile-sheet retaining of cutting slope, arching effects, active earth pressure on sheets, earthquake effect

中图分类号:

张四平1，2，黄亚飞1，吴曙光1，2，常通1，罗超1. 地震作用下考虑土拱效应的桩间挡板土压力计算[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2018, 37(04): 45-52.

ZHANG Siping1，2，HUANG Yafei1，WU Shuguang1，2，CHANG Tong1，LUO Chao1. Calculation of Seismic Earth Pressure on Sheets between Two Piles Considering Arching Effects[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2018, 37(04): 45-52.

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