Page 41 - 《振动工程学报》2026年第5期

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 1245

1.0 的中心线上，以减小尺寸效应对试验结果的影响。

WL 0.1g
WL 0.2g
0.8 WL 0.4g
WL 0.6g 4 结 论
WL 0.8g
相对高度h/H 0.6 WL 1.0g 本文通过振动台缩尺模型试验研究了地震作用
El 0.1g
El 0.2g
El 0.4g
0.4
El 0.6g
El 1.0g
0.2 El 0.8g 下三种不同面板型式加筋土挡墙的筋材受力以及潜
文献[9]
文献[46] 在破裂面位置分布情况，主要研究结论如下：
静态值
0 （1）筋材拉力增量沿长度方向和墙高呈非均匀
0 0.4 0.8 1.2
筋土界面动摩擦系数发挥值 分布，随着输入地震动时程峰值加速度的增大，筋材
(a) 返包式加筋土挡墙
(a) Reinforced soil retaining wall with wrapped facing 拉力值非线性增长，且最大值位置逐渐向土体内部扩
1.0 展。当输入地震动时程频谱特性不同时，筋材拉力
WL 0.1g 增量分布趋势相同，数值大小与地震波的能量正相关。
WL 0.2g
0.8 WL 0.4g
（2）不同面板型式加筋土挡墙筋材拉力增量的
WL 0.6g 分布规律及数值存在显著差异，返包式加筋土挡墙筋
WL 0.8g
相对高度h/H 0.6 WL 1.0g 材拉力随着墙高的增加而增大；模块式加筋土挡墙
El 0.1g
El 0.2g
El 0.4g
0.4
El 0.6g
面板与筋材连接处筋材拉力较大，此处为挡墙的关
El 1.0g
0.2 El 0.8g 键部位，各加筋层的筋材拉力增量在挡墙中部达到
文献[9]
文献[46] 最大值，与动土压力增量合力作用点的位置较为接近；
静态值
0
0 0.3 0.6 0.9 1.2 整体式面板加筋土挡墙中各层筋材和连接件拉力增
筋土界面动摩擦系数发挥值
量最大值处位于挡墙中部，由于端板提供的嵌固作
(b) 模块式加筋土挡墙
(b) Modular-block reinforced soil retaining wall 用，在同层中，连接杆与端板连接处拉力增量值最大。
1.0 （3）地震作用下，三种不同面板型式加筋土挡墙
WL 0.1g
WL 0.2g
0.8 WL 0.4g 潜在破裂面形状与现有规范中建议的静力状态下破
WL 0.6g
WL 0.8g 裂面形状有所差异。基于模型试验结果，并结合大
相对高度h/H 0.4 El 0.1g 量已有研究，提出了地震作用下不同面板型式加筋
WL 1.0g
0.6
El 0.2g
El 0.4g
土挡墙潜在破裂面确定方法。
El 0.6g
El 1.0g
0.2 El 0.8g （4）返包式、模块式和整体式面板加筋土挡墙筋
文献[9]
文献[46] 土界面动摩擦系数最大发挥值分别为 0.26、0.16 和
静态值
0 0.03，均小于规范经验值和静态实测值，此时加筋土
0 0.02 0.04 0.4 0.8 1.0
筋土界面动摩擦系数发挥值 挡墙中土体与筋材的摩擦作用仍未完全发挥，结构
(c) 整体式面板加筋土挡墙 不会发生筋材拔出破坏。
(c) Reinforced soil retaining wall with full-height rigid facing

（5）对于地震作用引起的挡墙水平荷载，整体式面
图 11 筋土界面动摩擦系数发挥值
板加筋土挡墙中筋材可分担 30%，连接件可分担 70%。
Fig. 11 The performance values of dynamic friction coefficient
of reinforcement-soil interface
参考文献：
3 讨 论
[1] KARPURAPU R. The geosynthetics for sustainable construc-
常重力缩尺模型试验存在尺寸效应的局限性， tion of infrastructure projects[J]. Indian Geotechnical Jour-
试验结果的准确性与各材料的力学性能具有显著的 nal，2017，47（1）：2-34.
[2] 杨广庆. 加筋挡土墙合理设计方法的探讨 [J]. 长江科学院院
应力依赖性。本研究通过选择在较低应力条件下与
报，2014，31（3）：11-18.
原型具有相似性的材料以减轻这种影响。除此之 YANG Guangqing. Discussion on reasonable design method
外，选择可靠的相似定律和精细化模型搭建过程是 for reinforced earth retaining wall[J]. Journal of Yangtze River
另外两个克服常重力缩尺模型局限性的重要因素。 Scientific Research Institute，2014，31（3）：11-18.
相似定律已在第 1.2 节介绍，本处不再讨论。在试验 [3] XU P，TIAN H C，JIANG G L，et al. Comparison of seis-
mic design codes between China and the United States for
模型搭建前，通过减小侧壁摩擦和降低地震波的反
reinforced soil retaining walls[J]. Earthquake Research in
射来减小试验模型的边界效应；在模型搭建过程中， China，2019，33（1）：147-152.
除了考虑所有细节，还将各传感器测点布设在模型 [4] AASHTO. LRFD bridge design specifications： LRFDBDS-