地震作用下土工格栅加筋挡土墙的动力分析
本文通过建立ANSYS有限元模型对土工格珊加筋挡土墙进行分析,得出加筋挡土墙在相同震级的动力荷载作用下水平位移明显要小于未加筋挡土墙,充分显示出该支挡结构抗震的优越性,同时对加筋体在在不同震级下受力进行了分析。
标签:地震;加筋挡土墙;动力分析
引言
加筋挡土墙作为一种新型支挡结构,其抗震性能优良在我国建设领域得到广泛应用,但由于岩土工程的复杂性和特殊性,设计中不能照搬,加筋挡土墙抗震设计要考虑到加筋体的性能,土的动力特性,土和加筋体、面板的相互作用,加筋体在不同震级下受力特性等一系列问题,因此,对加筋挡土墙的动力分析是非常必要。
1.有限元模型的建立
建立的ansys有限元模型中土体本构模型采用Drucker-Prager模型,屈服准则采用等面积圆屈服准则。建立二维模型,采用的土体单元为8节点的PLANE82单元。尺寸上,坡高为6米,宽度为10米,面板采用面板单元。加筋体采用一维单元Link1模拟。加筋体采用6米长,填土的密度为1.9g/cm3,筋体材料采用厚度为5mm,其他参数见表,地震波的参数选取,地震波加速度峰值采取0.1g、0.2g、0.3g、0.4g。持续时间采用10s。参数详见表:
土工格珊加筋挡土墙模型设计参数表
2.在地震作用下在没有加筋和加筋挡土墙位移分析
(1)横向位移,在6、7、8度地震力的作用下,位移变化见下表:
通过上表可知:随着地震震级的增加,墙体水平位移增大,6度时位移比较小,但8度时位移非常明显,是6度时位移的近20倍,可见,在地震下,未加筋挡土墙在动力荷载作用下位移很大,贴别是在地震震级很大的情况下更加明显,再比较在同一震级下墙体位移变化,墙体粗略分为下部、中部和上部,从位移变化上来看墙体6度时各个部位位移变化不是很大,但地震震级达到7级时就很明显,下部位移较小,上部变化较大,震级达到8度时墙体位移发生很大变化,墙的下部位移大,其次中部,最小位移是上部。
(2)在地震作用下加筋挡土墙的特性研究位移变化见表
由上表中关于加筋后挡土墙在地震作用下面板侧向位移可知:随着地震震级