基于加筋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性的抗震設(shè)計(jì)可靠性_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(英文)(存儲(chǔ)版)
【正文】 最終半徑AG并通過對(duì)數(shù)螺旋曲線弧A的中心因此對(duì)數(shù)螺旋曲線的中心位置可由對(duì)角和確定 圖3 作用在對(duì)數(shù)螺旋楔形塊上的擬靜態(tài)內(nèi)力 圖1和圖3的各種屬于定義如下 1 2 3 4 5其中是對(duì)數(shù)螺旋楔形塊的初始半徑是對(duì)數(shù)螺旋楔形塊的最終半徑對(duì)數(shù)螺旋楔形塊得對(duì)向角對(duì)數(shù)螺旋楔形塊橫向面的初始角度是回填土的重度是回填土的摩擦角是垂直方向的坡角q是作用在回填土上的附加荷載作用在對(duì)數(shù)螺旋楔形塊上的偽靜態(tài)力如圖3所示作用在楔形塊上的橫縱向內(nèi)力值以及附加荷載對(duì)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塊上的橫縱向力如下所示考慮楔形塊在水平方向的平衡條件 0 我們得到 6 7 可以近似為 8F 沿對(duì)數(shù)螺旋曲線線方向的線性合力考慮楔形塊縱向平衡條件 0 我們得到 9可以近似為 10是對(duì)數(shù)螺旋楔形塊的重力可以表示為 11 分別是塊的重力化解等式6和8地震條件下的加固力如下方程所示 12 代表慣性力 帶入表達(dá)式中我們得到 13 現(xiàn)在需要找到關(guān)鍵的對(duì)數(shù)螺曲線破壞面檢測(cè)以確保平衡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這種優(yōu)化給出了臨界破壞面角度和相應(yīng)的最大加固力 32 加固總長(zhǎng)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(jì)加固長(zhǎng)度起決定作用的一個(gè)參數(shù)這個(gè)對(duì)數(shù)螺旋失效面穿過墻角將整個(gè)加固長(zhǎng)度分為兩個(gè)部分一個(gè)靠近與活躍的楔形塊的邊坡面La另一個(gè)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(zhǎng)度和拉拔加固長(zhǎng)度的計(jì)算 穩(wěn)定性所需的加固總長(zhǎng)度能夠用下式表示 有效加固長(zhǎng)度加固拔出長(zhǎng)度在結(jié)構(gòu)頂部之下任何深度z的有效加固長(zhǎng)為 13式中 14然后有效加固長(zhǎng)度能用下式表示 15 16式中z是被考慮的加固層的深度下式已給出 17 式中ic從1變化到n4 國內(nèi)失效模式的安全極限41 失效模式依據(jù)FWHA2001的指導(dǎo)方針RSS應(yīng)該對(duì)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(gè)加固層的RSS的極限狀態(tài)方程導(dǎo)出過程42 拉張失效的安全極限加固利用它的抗拉強(qiáng)度為填充提供支持任何由于加固的破裂引起的突然的強(qiáng)度的減少都會(huì)引起加固填筑的切變長(zhǎng)度突然的減少這會(huì)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加固應(yīng)該依據(jù)預(yù)防這個(gè)拉張模式的失效的強(qiáng)度有一個(gè)安全極限在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中加固層的極限抗拉強(qiáng)度Tu應(yīng)該大于加固層的最大承載力Ti各層中對(duì)于拉張失效的安全系數(shù)FSit按下式考慮 18式中Ti由水平間距Sv和垂直間距求得Sh19式中n是層數(shù)z是被考慮的加固層的深度各個(gè)加固層的拉張失效的極限狀態(tài)方程如下所示 2043 拔出失效的安全極限當(dāng)檢驗(yàn)拔出失效的穩(wěn)定性時(shí)加固構(gòu)件的有效接合長(zhǎng)度應(yīng)該作為超過可能失效面的突出部分考慮在加固塊之內(nèi)的不同標(biāo)準(zhǔn)單個(gè)拔出的加固構(gòu)件應(yīng)該被檢查在這種情況下加固層的嵌入式加固長(zhǎng)度的有效阻力Pri應(yīng)該大于土壤加固的最大承載力Ti各層中對(duì)于拉張失效的安全系數(shù)按下式考慮 21式中作用在嵌入加固長(zhǎng)度Lei的有效豎直壓力而且δ是回填土接觸面摩擦角加固拔出失效的極限狀態(tài)方程如下 225 可靠性指標(biāo)的估算在本節(jié)中對(duì)各個(gè)土層對(duì)拉張失效和拔出失效的可靠性指標(biāo)的估算進(jìn)行了描述這里對(duì)高為9米坡腳為90176。的加固擋土墻進(jìn)行了分析這里假設(shè)回填土摩擦角φ為30176。容重γ為18KNm3在表1中給出了考慮的參數(shù)范圍的結(jié)果的說明變異系數(shù)與容重和回填的摩擦角有關(guān)它們根據(jù)在Ducan2000和Phoon與Kulhawy1999中的記錄進(jìn)行選擇加固長(zhǎng)度的變異系數(shù)的范圍在Chalermyanont and Benson 2004 的記錄為0–20統(tǒng)計(jì)的容重和回填土的摩擦角和長(zhǎng)期設(shè)計(jì)的加固長(zhǎng)度在表2中描述了出來上文中提出的兩種失效模式是回填土性質(zhì)土壤加固接觸面摩擦力墻的幾何比例附加荷載水平和豎直地震加速度和加固長(zhǎng)度的函數(shù)形式約束的功能函數(shù)可以表示成 23標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)空間的最優(yōu)化可以定義如下估算各個(gè)加固層在拉張失效模式下的可靠性指標(biāo)βtMinimizes Subjected to 24估算各個(gè)加固層在拔出失效模式下的可靠性指標(biāo)βpoMinimizes Subjected to 25以上所述的各個(gè)加固層的可靠性指標(biāo)用Basha和Babu在2008年提出的TRA來估算對(duì)于RSS的穩(wěn)定性它應(yīng)該在每個(gè)加固等級(jí)都是內(nèi)部穩(wěn)定的也就是它應(yīng)該對(duì)各個(gè)土層的水平面的土壤加固拔出失效和土工拉張失效是安全的為了數(shù)名這個(gè)方面在各層水平面的可靠性指標(biāo)值和相應(yīng)的拔出長(zhǎng)度和土工的總長(zhǎng)度由土壤加固拔出失效和土工拉張失效同時(shí)決定在下文中水平和豎直地震加速度系數(shù)摩擦角加固設(shè)計(jì)長(zhǎng)度土壤摩擦角和地震可靠性系數(shù)的加固長(zhǎng)度的變異系數(shù)對(duì)于拉張失效和拔出實(shí)效兩種模式拔出長(zhǎng)度和各加固層的總長(zhǎng)度作用的影響在圖567891011121314中進(jìn)行了討論6 結(jié)果和討論61 抵抗加固層張力破壞的設(shè)計(jì)611 和對(duì)可靠度的影響圖5所示沿墻體深度方向加固層抵抗張力破壞 的可靠度變化其中 00010203 作為典型值 附加系數(shù)
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