地震作用下仰斜式挡墙的动力响应分析.pdf

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1、四川建筑科学研究第４０卷第２期１７８ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ２０１４年４月地震作用下仰斜式挡墙的动力响应分析陈志伟（西南交通大学土木工程学院，四川成都６１００３１）摘要：为了研究地震作用下仰斜式挡墙的地震响应，本文利用数值分析软件Ｐｌａｘｉｓ建立二维数值模型，施加汶川卧龙地震波，分析了不同烈度地震作用下仰斜式挡土墙的地震动响应，得出了以下结论：首先，在不同地震烈度作用下，以仰斜式挡土墙底部为基准，挡墙的中部为加速度和加速度反应谱放大性的转折点，即墙底至０．５倍墙高范围内，水平加速

2、度沿墙高逐渐减小，而在０．５倍墙高至墙顶范围内，水平加速度沿墙高逐渐增加；随着地震烈度的增加，墙后填土的傅里叶谱具有低频放大的效应；地震波的能量沿墙高向上逐渐减小。关键词：仰斜式；地震响应；水平加速度；Ｆｏｕｒｉｅｒ谱中图分类号：ＴＵ３１１３文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１９３３（２０１４）０２－１７８－０６ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｉｎｃｌｉｎｅｄｒｅｔａｉｎｉｎｇｗａｌｌＣＨＥＮＺｈｉｗｅｉ（ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｔｉｙ，Ｃｈｅ

3、ｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｒｅｔａｉｎｉｎｇｗａｌｌｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ—Ｐｌａｘｉｓ，ａｐｐｌｉｅｓｅａｒｔｈｑｕａｋｅｌｏａｄ（ＷｅｎｃｈｕａｎＷｏｌｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｗａｖｅ），ａｎｄｔｈｅｎａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｄｙｎａｍｉｃ

4、ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｒｅｔａｉｎｉｎｇｗａｌｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅａｋｇｒｏｕｎｄａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｓｈｏｗｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ：Ｆｉｒｓｔ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｔｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｆｔｈｅｇｒａｖｉｔｙｗａｌｌ，ｔｈｅｐｏｉｎｔａｔｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｔｈｅｗａｌｌｉｓｔｈｅｔｕｒｎｉｎｇｐｏｉｎｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈａｔｔｈｅａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｄｅｃ

5、ｒｅａｓｅａｌｏｎｇｔｈｅｗａｌｌｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂｏｔｔｏｍａｎｄｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｔｈｅｗａｌｌ，ｔｈｅａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎｃｒｅａｓｅａｌｏｎｇｔｈｅｗａｌｌｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｔｈｅｗａｌｌａｎｄｔｈｅｔｏｐｏｆｔｈｅｗａｌｌ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅＦｏｕｒｉｅｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｈａｖｅｔｈｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ：ｔｈｅｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎ

6、ｃｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｅａｒｔｈｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｎｏｎｌｉｎｅａｒｌｙ．Ｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅｅｎｅｒｇｙｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｃｌｉｎｅｄ；ｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓ；ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ；Ｆｏｕｒｉｅｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓ的地震波，利用数值分析软件Ｐｌａｘｉｓ对仰斜式挡墙０引言的地震动响应开展系统的研究，分析了不同地震烈重力式挡土墙包括仰斜式挡土墙和衡重式挡土度下仰斜

7、式挡土墙的地震动响应，为仰斜式挡土结墙，前者在我国公路、铁路以及山地灾害防治工程中构的抗震设计和施工提供了科学的参考。应用最为广泛，能够较好的抵御外部荷载，保证墙后［１］土体的稳定。然而２０世纪以来，地球正处于地震高发期，如美国的Ｎｏｒｔｈｂｒｉｄｇｅ地震、汶川地震、土耳［２］其的伊兹米特地震等等。然而，我国又是一个位于环太平洋地震带和喜马拉雅～地中海地震带，工程地质条件复杂，地震频发的国家。根据相关部分的统计结果可知，我国地震具有频度高、震源浅、危害性大等特点，瞬间能够触发大量的崩塌、滑坡等地质灾

8、害，进而造成挡墙的断裂和掩埋等灾害（图１图１挡墙掩埋实例［３］和图２）。为此，本文将选取５·１２汶川地震中的Ｆｉｇ．１Ｅｘａｍｐｌｅｏｆｔｈｅｂｕｒｉｅｄｅａｒｔｈｒｅｔａｉｎｉｎｇｗａｌｌ典型工况点，概化分析模型，选取汶川卧龙台站实测１ＤＦＴ频谱分析原理收稿日期：２０１２０６２１作者简介：陈志伟（１９８２－），男，讲师，博士研究生，主要从事岩土动力学方面的研究。由于地震信号具有较大的离散性，因此本文将Ｅ－ｍａｉｌ：２２１２９３２６３６＠ｑｑ．ｃｏｍ采取离散型傅里