基于加筋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性的抗震設(shè)計可靠性英文文獻翻譯-文庫吧
2025-06-08 17:21 本頁面
【正文】 加固層的安全抵抗張拉、拉拔破壞對加筋土結(jié)構(gòu)的正確設(shè)計是至關(guān)重要的。在地震環(huán)境中，決定沿深度方向所有層的可靠性評估的重要性是顯著的。推導(dǎo)出加筋土的內(nèi)部抗震穩(wěn)定性分析解決方案已做出了努力，并制定張拉、拉拔模式穩(wěn)定性的極限狀態(tài)功能。本研究探討的橫向和縱向地震加速度系數(shù)的影響及考慮土壤重度、土壤摩擦角、抵抗張拉、拉拔破壞模式的抗震可靠性的加強強度設(shè)計值。2 最優(yōu)化可靠性設(shè)計在最優(yōu)化可靠性設(shè)計中，為了考慮各種隨機參數(shù)的影響，提出額外的概率約束。概率約束定義在限制可能的區(qū)域內(nèi)?？偟膩碚f，很難計算出可靠度，因為問題包括在概率空間內(nèi)直接計算不規(guī)則域的多維整合。因此，普遍采用近似技術(shù)計算可靠性指標或失效的概率。一個高效的近似方法是在一些失效的表面上的點線性的性能函數(shù)的泰勒級數(shù)展開的一階可靠性方法。在實踐中為了最大程度應(yīng)用極限狀態(tài)設(shè)計，應(yīng)該適當?shù)卮_定目標可靠性。在這項研究中，作者最近開發(fā)的目標可靠性方法（TRA）是應(yīng)用于可靠性設(shè)計。類似的方法應(yīng)用在在懸臂式板樁墻的優(yōu)化設(shè)計、懸臂式擋土墻以及錨固式懸臂板樁墻.3 地震條件下的內(nèi)部穩(wěn)定 穩(wěn)定墻體所需的加固強度 最常觀察到的故障面是一個對數(shù)螺旋破壞面，內(nèi)部地震穩(wěn)定性分析如圖1所示。目標是確定需要的加固長度和加固力系數(shù)，以穩(wěn)定存在橫向和縱向加速度的墻體（圖1）。圖1 對數(shù)螺旋曲線破壞機理幾何圖形圖2 應(yīng)用等效附加高度法計算的由于作用在回填土上的附加力造成的內(nèi)力由于作用在垂直向上地震加速度的慣性力被認為是在估計需要穩(wěn)定的墻加固力系數(shù)的重要因素。考慮結(jié)構(gòu)的高度H，假設(shè)橫向粘性回填土和是失效面可由對數(shù)螺旋曲線表示，如圖1所示。從圖中可以看出，對數(shù)螺旋曲線破壞面部分（GH1）是由加筋土斜坡的高度(EG)和對數(shù)螺旋線弧（A）的中心位置控制。對數(shù)螺旋線開始在初始半徑AH1，結(jié)束于最終半徑（AG），并通過對數(shù)螺旋曲線弧（A）的中心。因此，對數(shù)螺旋曲線的中心位置可由對角θ1和θ2確定。圖3 作用在對數(shù)螺旋楔形塊SH1G上的擬靜態(tài)內(nèi)力圖1和圖3的各種屬于定義如下: H=KC=EG=r1sinθ1+θ2r0sinθ2=ar0 （1） a=eθ1tan?sinθ1+θ2sinθ2 （2）BC=DG=r1sinθ1+θ2r1sinθ2+θ （3）GJ=F1I=EH1=Lg=r0cosθ2r1cosθ1+θ2=br0 （4）b=cosθ2eθ1tan?cosθ1+θ2 （5）其中，r0是對數(shù)螺旋楔形塊AH1的初始半徑，r1是對數(shù)螺旋楔形塊AH1的最終半徑，θ1是對數(shù)螺旋楔形塊AH1得對向角，θ2是對數(shù)螺旋楔形塊AH1橫向面的初始角度，γ是回填土的重度，?是回填土的摩擦角，α是垂直方向的坡角，q是作用在回填土上的附加荷載。作用在對數(shù)螺旋楔形塊SH1上的偽靜態(tài)力如圖3所示。作用在楔形塊SH1上的橫縱向內(nèi)力值以及附加荷載對于加筋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定來推導(dǎo)鋼筋，如下所示。在地震環(huán)境下的鋼筋可以解決楔形SH1塊上的橫縱向力，如下所示：考慮楔形塊SH1在水平方向的平衡條件(H=0)，我們得到:Tr=QhS_H1G+Qh_q+FH （6） FH=TrQhSH1GQhq （7） FH可以近似為FH=0θ1Fcosθ1+θ2θdθ=Fsinθ1+θ2sinθ2 （8）F=沿對數(shù)螺旋曲線線方向的線性合力?？紤]楔形塊SH1縱向平衡條件(V=0),我們得到：FV=WSH1G+qbr0mHHcotαQvS_H1GQv_q （9）FV可以近似為FV=0θ1Fcosθ1+θ2θdθ=Fcosθ2cosθ1+θ2 （10）WSH1G是對數(shù)螺旋楔形塊SH1G的重力，可以表示為WSH1G=WAH1G+WACGWESG+WAH1EK+WKEGC （11） WAH1G，WACG,WESG，WAH1EK，WKEGC分別是塊AH1G，ACG，AH1EK，KEGC的重力?；獾仁剑?）和（8），地震條件下的加固力如下方程所示：Tr=Qh_SH1G+Qh_q+cotθ12+θ2WSH1G+qbr0mHHcotαQv_SH1GQv_q （12） 代表慣性力，Qh_SH1G=khWSH1G，Qv_SH1G=kvWSH1G，Qh_q=kh qbr0mHHcotα, Qv_q=kvqbr0mHHcotα 帶入表達式Tr中，我們得到：Tr=kn+1kvcotθ12+θ2WSH1G+qbr0HcotαmH K= （13） 現(xiàn)在需要找到關(guān)鍵的對數(shù)螺曲線破壞面，檢測以確保平衡（Tr）所需的最大加固力。使用fminsearch函數(shù)的MATLAB優(yōu)化工具盒最大化約束力受到的約束，例如0176。θ190176。，0176。θ290176。這種優(yōu)化給出了臨界破壞面角度（θ1cri, θ2cri）和相應(yīng)的最大加固力（Tr）。 加固總長度正如Ling和Leshchinsky在1998年提出的，由于豎直向上的地震加速度引起的慣性力被作為估計加固長度起決定作用的一個參數(shù)。這個對數(shù)螺旋失效面穿過墻角將整個加固長度分為兩個部分，一個靠近與活躍的楔形塊的邊坡面（La），另一個嵌在穩(wěn)定區(qū)域的后面（Lei），如圖4所示。圖4 所有層加固長度和拉拔加固長度的計算穩(wěn)定性所需的加固總長度能夠用下式表示：Lt=有效加固長度（La）+加固拔出長度（Lei）在結(jié)構(gòu)頂部之下任何深度z的有效加固長為:La=br0LsLb （13）式中Lb=r0cosθ2rcosθ2+θ和Ls=Hzcotα （14）然后有效加固長度（La）能用下式表示La=br0Hzcotαr0cosθ2rcosθ2+θ （15）LaH=1aeθtan?cosθ2+θeθ1tan?cosθ1+θ21zHcotα （16）式中z是被考慮的加固層的深度，下式已給出zH=1aeθtan?cosθ2+θsinθ2 (17)式中，θ=iθ1n,ic從1變化到n4 國內(nèi)失效模式的安全極限 失效模式依據(jù)FWHA（2001）的指導(dǎo)方針，RSS應(yīng)該對拉張失效和拔出失效的加固應(yīng)該是安全的。在下面的文章段落中，給出兩種失效模式（即拉張失效和拔出失效）在各個加固層的RSS的極限狀態(tài)方程導(dǎo)出過程。 拉張失效的安全極限加固利用它的抗拉強度為填充提供支持。任何由于加固的破裂引起的突然的強度的減少都會引起加固填筑的切變長度突然的減少。這會導(dǎo)致加固填土特征的突然的災(zāi)難性的倒塌或是極度的變形。因此，
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