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工程设计中土工格栅加筋生态植被墙面挡土墙(以下简称加筋土生态挡墙)与普通加筋土挡墙不同,一般都有一定坡度,研究坡度对加筋土生态挡墙稳定性的影响具有实际工程意义。作者得到了坡度对加筋土生态挡墙受力特性的影响,以及一定坡度下墙面上压力和筋材受力,从而形成了加筋土生态挡墙的设计方法。通过振动台试验得到加筋土生态挡墙的动力响应,包括动土压力和加速度的数值和分布形式,并计算得到加筋土生态挡墙的地震土压力,验证柔性挡墙地震土压力计算体系。通过数值模拟得到不同坡度下的加筋土生态挡墙的地震土压力,结合振动台地震土压力结果,提出加筋土生态挡墙的地震土压力计算公式,为工程设计提供参考。 本文具体的成果如下: 1、加筋土生态挡墙临界坡度的确定 对于一定坡度的加筋土生态挡墙,目前有按照加筋土挡墙和加筋土路堤设计两种理论,一般当坡度较陡时按照加筋土挡墙设计,当坡度较缓时按照加筋土路堤设计,但目前还没有关于两种结构各自适应坡度范围的规定,作者通过数值模拟得到两种结构的坡度范围。规范规定:加筋土挡墙的墙面上压力基本呈线性分布,其破裂面为“0.3H”破裂面:加筋土路堤的坡面土压力较小,其破裂面为圆弧破裂面。 结论:当坡度为1:0-1:0.5时,模型的土压力和破裂面符合加筋土挡墙的特性;当坡度为1:0.75-1:1.5时,模型的土压力和破裂面符合加筋土路堤的特性,随着坡度的变缓,结构特性逐渐由加筋土挡墙向加筋土路堤过渡。故以坡度1:0.75作为加筋土挡墙和加筋土路堤的临界坡度。 2、利用振动台试验,得到了坡度1:0.5的加筋土生态挡墙的动土压力和加速度沿墙高分布形式:动土压力在墙顶和墙底最大,在中部最小,这与墙面在中部产生位移卸载土压力有关;加速度沿墙高线性增大,在墙顶处达到最大,对于10米挡墙为2,20米挡墙为1.5。 3、与竖直加筋土挡墙相比,通过放坡可以减小地震土压力,当坡度为1:0.25和1:0.5时,其折减系数与坡度基本呈线性关系;当坡度缓到1:0.75时,折减程度变大。加速度放大系数随坡度的变缓有所增大,但增大不明显;加速度放大系数随着震级的增大而减小,但随着坡度的变缓,减小越来越不明显。