水工建筑物压力计算分析论文

1、水工建筑物压力计算分析论文 问题的提出 当水工建筑物修筑在地震烈度（含）以上区域时，应进行抗震计算，以保证工程的正常运行。为做好水工建筑物抗震设计，水利部先后两次编制水工建筑物抗震设计规范，即（试行）和。 在执行规范过程中，发现地震主动动土压力计算公式中，对主动动土压力系数取值的提法值得商榷。 地震主动动土压力计算 水工建筑物抗震设计规范中给出的地震主动动土压力代表值计算公式为： 式中地震主动动土压力代表值 土表面单位长度的荷重 挡土墙面与垂直面夹角 土表面和水平面夹角 土的高度 土的重度的标准值 土的内摩擦角 地震系数角 挡土墙面与土之间的摩擦角 计算系数，动力法计算地震作用效应时取，拟静力

2、法计算地震作用效应时一般取，对钢筋混凝土结构取并规定，公式中的应取式（）中按“”、“”号计算结果中的大值 墙后填土为水平面时主动土压力系数应小于 主动土压力按库伦理论计算，墙后填土是砂土，只有内摩擦角，没有凝聚力（若考虑凝聚力的影响，则通过加大内摩擦角的办法，即采用“等值内摩擦角”将凝聚力包括进去），因此主动土压力系数是与土的内摩擦角密切相关的。在墙后填土为水平面，砂性土内摩擦角为时，主动土压力系数应小于。 地震主动动土压力系数计算公式中的明显不合理 在中条地震主动动土压力公式中，主动土压力系数值的大小关键在于，规范要求取“”、“”号计算结果中的大值。此种提法不妥，因为采用时，值肯定会大于。

3、（）地震主动动土压力与静土压力计算不同，在于水工建筑物遭遇地震时主动动土压力要考虑地震系数角的影响，是随着地震烈度的大小而变化，其公式为： 式中计算系数，一般取，对钢筋混凝土结构取 水平向设计地震加速度 竖向设计地震加速度，应取 现将不同地震列度的值计算如表，可供抗震设计时应用。 可见，当取“”号时得，数值不确切。 在进行抗震设计时，应将库伦公式中的土容重，土的内摩擦角和墙面与土之间的摩擦角，均按地震基本烈度对应的地震系数角，分别修正为，。 （）取地震烈度，土的内摩擦角为，其余、为零的情况下，分析对值的影响。不同值的值计算如表。 可见，在采用时，其结果毫无实用价值。 动土压力与静土压力比值分析

4、。 地震主动动土压力包括静土压力和动土压力，用两者比值分析地震动土压力系数采用的正确性。 （）利用公式分析 已知地震主动动土压力系数为，而静土压力系数 （）利用（试行）中公式核算 按公式 式中地震动土压力系数，取 综合影响系数，取 水平向地震系数，度地震时为 内摩擦角， 静土压力 动土压力与静土压力比值为。 （）利用中公式的编制说明近似估算主动动土压力值和其比值。 经过对某工程实例计算后，动土压力与静土压力比值为。 计算实例 现用某节制闸翼墙桩基整体稳定实例进行分析，地震主动动土压力经采用不同计算方法，其结果见表。 已知条件：扶壁式档墙，墙长；墙底宽，墙后填土水平高度；填土等值内摩擦角；翼墙墙

5、面与土之间外摩擦角为。墙后水深土饱和容重为，遇地震时取地震系数角为。 由表可看出与地震主动动土压力数值极其相近，但动土压力仅占静土压力的。其原因在于中公式含有数值。 当墙后填土表面为水平，且墙面无外荷，墙面与垂直面夹角（或）为零时，简化计算公式如下： 虑影响，计算结果为（），其动土压力与静土压力比值亦为。 另外再分析中公式，计算系数取和对地震主动动土数值的影响，见表。 当为时，地震角取，则值为，和当为时，地震角取，则值为明计算系数区分和实际意义不明显。 结语 （）经过分析计算，在采用中公式进行抗震设计时，地震主动动土压力系数应只取值计算，这和堤防工程设计规范、港口工程技术规范（年）、水运工程建筑物抗震设计及水工设计手册第七卷挡土墙部分的规定相一致。 （）在采用中公式时，计算系数不再区分和。 （）建议中公式与堤防工程设计规范中当地震设防时主动动土压力库伦公式相统一。 参考文献： ()甘维义，甘城水工设计手册水利电力出版社， ()冯国栋等土力学地基与基础中国工业出版社， ()水工建筑物抗震设计规范水利电力出版社， ()水工建筑物抗震设计规范水利电力出版社， ()水运工程水工建筑物抗震设计规范人民交通出版社， ()