[發明專利]一種模塊式加筋土擋墻極限狀態墻面水平位移的確定方法

有效

• 申請號: 202010519300.6
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111622260B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 高珊;肖成志;王子寒;黃達;王清洲
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: E02D29/02
• 分類號: E02D29/02;G06F17/10
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明為一種模塊式加筋土擋墻極限狀態墻面水平位移的確定方法，擋墻包括墻面板、填土和筋材，將墻面板看作為由一層層模塊磚壘成，分析極限狀態下模塊式加筋土擋墻實際受力特征，以模塊磚為研究對象，通過對模塊磚進行靜力平衡分析，由極限狀態下模塊式加筋土擋墻不同高度處墻面板與筋材的連接力P_rm，確定模塊式加筋土擋墻極限狀態墻面水平位移δ_h的計算公式為；式中：K_rein為筋材剛度；ψ為填土膨脹角；為填土內摩擦角；H為墻面板頂部的高度；Z_i為從墻面板頂部沿墻高的計算深度。該方法考慮極限狀態下模塊式加筋土擋墻實際受力特征，能直接獲得極限狀態下加筋土擋墻墻面水平位移的大小。

技術領域

本發明的技術方案涉及加筋土擋墻的變形，具體地說是，模塊式加筋土擋墻極限狀態墻面水平位移的確定方法。

背景技術

加筋土擋墻是由面板、筋材和回填土三部分構成的一種柔性支擋結構。由于其造價低、外形美觀、施工簡便等優勢而被交通系統、水利系統等諸多領域廣泛使用。目前一般加筋土擋墻的設計主要分為：(1)確定工程條件；(2)確定工程參數；(3)確定墻高、墻面板及筋材參數；(4)外部穩定性分析；(5)內部穩定性分析。設計中未考慮擋墻變形的影響，但因為變形過大造成加筋土擋墻破壞的事故時有發生，因此，加筋土擋墻變形研究已成為加筋土結構領域的研究熱點之一。

文獻Jewell,R.A.和Milligan,G.W.E.《Deformation calculation forreinforced soil walls》顯示了加筋土擋墻中的三個主要區域以及加筋土擋墻不同高度處筋材中的內力分布，用于確定墻體變形的分析模型，得到墻體超載下的水平位移，精度不高，比較繁瑣；Adams,M.T.等《Vegas Mini Pier experiment andpostulate ofzerovolume change》假設由于豎向沉降，在加筋土擋墻頂部損失的體積等于由于橫向變形而在墻面獲得的體積，將加筋土擋墻水平變形與豎向沉降之間建立聯系，該方法可通過首先確定加筋土擋墻極限狀態下豎向沉降然后來計算墻面極限水平位移，但是該方法只可確定極限狀態墻面最大水平位移且該位移發生位置無法判定。上述計算方法均未考慮面板剛度的影響，其分析結果與真實情況相比較保守，因此，建立一種考慮面板剛度確定模塊式加筋土擋墻極限狀態墻面水平位移的計算方法是必要和可行的。

發明內容

本發明的目的就是針對上述計算模塊式加筋土擋墻墻面水平位移方法的不足，提出了一種考慮墻面板剛度的模塊式加筋土擋墻極限狀態墻面水平位移的計算方法，該方法考慮極限狀態下模塊式加筋土擋墻實際受力特征，能獲得極限狀態下加筋土擋墻墻面水平位移的大小。該方法考慮模塊式加筋土擋墻實際受力特征、原理簡單、過程簡便，能夠在模塊式加筋土擋墻施工完成后及正常使用階段通過墻面的位移及時判斷擋墻是否處于極限狀態，保證加筋土擋墻的穩定性。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種模塊式加筋土擋墻極限狀態墻面水平位移的確定方法，擋墻包括墻面板、填土和筋材，其特征在于，將墻面板看作為由一層層模塊磚壘成，分析極限狀態下模塊式加筋土擋墻實際受力特征，以模塊磚為研究對象，通過對模塊磚進行靜力平衡分析，由極限狀態下模塊式加筋土擋墻不同高度處墻面板與筋材的連接力P_rm，確定模塊式加筋土擋墻極限狀態墻面水平位移δ_h的計算公式為；

式中：K_rein為筋材剛度；ψ為填土膨脹角；為填土內摩擦角；H為墻面板頂部的高度；Z_i為從墻面板頂部沿墻高的計算深度。

極限狀態下模塊式加筋土擋墻不同高度處墻面板與筋材的連接力P_rm的表達式為：

P_rm＝P_i-K_mm(W_i+F_fi)