Page 37 - 《振动工程学报》2026年第5期
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筋材拉力增量



                               与返包式面板距离
               第 5 期            徐洪路，等：地震作用下不同面板型式加筋土挡墙筋材受力及潜在破裂面分析                                        1241
                                   筋材     波

                      30                                        于  El 波，这与地震波的能量有关。
                      15                          F5
                       0                                            由图   5~7  可知，在相同层中三种不同面板型式加
                      60                          F4            筋土挡墙的筋材拉力分布规律不同，返包式和整体
                    筋材拉力增量 / N  40 0 0            F3            式面板加筋土挡墙最大土工格栅拉力位置位于加筋
                      30
                      20
                                                                区，模块式加筋土挡墙最大土工格栅拉力位置位于
                      30
                      15
                       0                          F2            面板连接处，加筋区域筋材拉力值则相对较小。这
                      10                                        是因为地震作用下模块式加筋土挡墙面板中的模块
                       5                          F1
                       0                                        间存在漏砂现象        [34] ，面板后填料颗粒处于运动状态，
                        0   10  20  30  40  50  60  70
                               与返包式面板距离 / cm                    土颗粒与筋材的相互限制作用减弱，使得筋材拉力
                                  (b)筋材-El波                     增量值较大。在            峰值地震动作用下，返包式加
                              (b)Reinforcement-El wave                          1.0g
                     100                                        筋土挡墙最大土工格栅拉力增量为                 227 N，最大值位
                      50
                                                  F5            置距面板     0.46H；模块式加筋土挡墙最大土工格栅拉
                       0                                        力增量为     845 N，最大值位置位于面板连接处；整体
                    连接件拉力增量 / N  200 0            F4            式面板加筋土挡墙最大土工格栅拉力增量为                       91 N，
                     160
                      80
                                                                最大值位置距返包式面板
                                                                                        0.29H，最大连接件拉力增
                     100
                                                                体式面板加筋土挡墙的连接件承担了约
                                                                                                        的水平
                                                                                                    70%
                     100 0                        F3            量为   167 N，最大值位置为连接杆与端板连接处。整
                      50
                                                  F2            拉力，因此各工况下土工格栅拉力增量值在三种面
                       0
                        0   10  20  30  40  50  60  70          板型式中最小，表现出了良好的抗震性能。返包式
                               与返包式面板距离 / cm
                                 (c) 连接件-WL波                    挡墙最大筋材拉力增量为整体式挡墙的                   2.5  倍，模块
                               (c) Connector-WL wave
                                                                式挡墙最大筋材拉力增量为整体式挡墙的                    5.6  倍。
                      80
                      40                          F5                文献   [4-5] 等规范认为地震作用下加筋土挡墙各
                       0                                        层筋材均匀承受主动区的地震惯性力，且同层间筋
                    连接件拉力增量 / N  120 0            F4            材拉力分布均匀，其计算方法如下式所示：                       （4）
                     100
                      50
                                                                                       (
                                                                                            )
                                                                                        k h W a
                                                                                  T = γ
                                                                                         n
                      60
                     100 0                        F3            式中，T   为地震惯性力引起的筋材拉力增量；γ 为土
                      50                          F2            体重度；k h 为水平地震系数；W a 为挡墙主动区重量；
                       0
                        0   10  20  30  40  50  60  70          n  为总加筋层数。
                               与返包式面板距离 / cm                        将试验过程中各层筋材最大筋材拉力实测值与规
                                 (d) 连接件-El波
                               (d) Connector-El wave            范值进行对比，如表           所示。各工况下整体式面板加
                                                                                  3
                 图 7 整体式面板加筋土挡墙筋材与连接件拉力增量                       筋土挡墙筋材拉力增量、连接件拉力增量及两者之和
              Fig. 7 Reinforcement  and  connector  tension  increment  of  均小于规范值；当峰值加速度小于   1.0g  时，返包式面板
                    reinforced soil retaining wall with full-height rigid facing
                                                                加筋土挡墙筋材拉力增量均小于规范值，当峰值加速
              中部，与模块式加筋土挡墙分布规律相似。由图                     7（c）、   度达到    1.0g  时，最顶层实测值略大于规范值；模块式面
              （d）可知，在相同层中，连接件拉力值在连接杆和角钢                         板加筋土挡墙在        0.1g、0.4g、0.8g  和  1.0g  工况下中上部
              连接位置处最大，这是由于连接杆与土体之间的摩擦                           三层实测值均大于规范值，且最大实测值多位于面板
              阻力难以平衡连接件所受到的拔出力，连接件的抗拔                           与筋材连接处，随着峰值加速度的增大，实测值相对于
              力主要是由嵌入土体中的端板提供的                 [33] ，因此在连接      规 范 值 的 倍 数 关 系 也 逐 渐 增 大， 当 峰 值 加 速 度 为
              杆与端板连接处产生了较大的拉力；随着墙高的增加，                          1.0g  时，最大实测值为规范值的         4.2  倍。
              面板变形逐渐增大，连接杆具有较强的刚度，因此连接                              国内外大多数加筋土挡墙设计方法认为地震作
              件与面板连接处逐渐产生弯矩，且其数值大小与墙高                           用下加筋土挡墙筋材拉力增量沿墙高和长度方向均
              和峰值加速度大小呈正相关。                                     匀分布，且随着峰值加速度的增大而增大                    [15] 。本研
                  通过对比图      5（a）与（b）、图    6（a）与（b）和图    7（a）   究中实际测得的筋材拉力增量值沿土工格栅长度方
              与（b）可知，对于同一种面板型式加筋土挡墙，当施                          向上的分布是不均匀的，随着峰值加速度的增大，筋
              加不同地震动时程时，土工格栅拉力发展趋势相同，                           材拉力值以非线性增长速率逐渐增大；返包式加筋
              但数值大小不同，施加           WL  波时筋材拉力增量值大               土挡墙最大筋材拉力增量值位于顶层，这是由于返
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