悬臂式挡土墙地震动力响应的非线性有限差分分析

本文主要探讨了数值模拟在分析悬臂式挡土墙在地震作用下的动力响应中的应用。作者毛海君通过对悬臂式挡土墙进行非线性显式有限差分分析，旨在评估这种结构在地震条件下的行为。研究的关键焦点在于比较有限差分分析得出的压力结果与物部一冈部理论的预测，这是一种经典的岩土工程理论。 研究发现，当地震加速度较小的时候，有限差分法计算的压力与物部一冈部理论的预测基本一致，显示出理论与数值模拟在较低强度地震条件下的良好一致性。然而，随着水平加速度的增加，有限差分法预测的压力明显高于理论值。这表明，挡土墙系统的柔性以及滑动楔体并非整体而是多块滑动特性，对动力响应有显著影响。 此外，作者深入研究了墙体位移随地震加速度变化的情况，发现在地震作用下，墙体的最大位移约为0.33米，这一数值对于评估结构稳定性具有重要意义。研究还强调了水平地面运动加速度振幅在动态推力计算中的关键作用，它直接影响到动土压力的分布。 悬臂式挡土墙作为岩土工程中的常用结构，由于其轻质、灵活和易于施工等特点，特别适用于铁路、公路路基以及建筑基础工程中的应用。文中引用了其他学者的研究，如Linda AlAtik和Nicholas Sit缸阴的动态离心试验和Senol GüRSOY的有限元分析，这些工作进一步证实了数值模拟在理解和优化这类结构性能中的重要性。 这篇文章通过数值模拟手段揭示了悬臂式挡土墙在地震作用下的动力响应特性，为工程设计提供了实证依据，并为未来地震工程领域中此类结构的设计与分析提供了有价值的参考。