Упрощенный анализ для подпорных конструкций

Е.1По существу, коэффициент r определяется как отношение между величиной ускорения, создающего максимальное остаточное перемещение, соответствующее существующим ограничениям, и величиной, соответствующей состоянию предельного равновесия (начало перемещений). Таким образом, r больше для стен, способных выдерживать бόльшие перемещения.

Е.2Для подпорных конструкций высотой более 10 м может быть выполнен одномерный анализ вертикально распространяющихся волн в свободном поле, и можно получить более точную оценку a, для использования в выражении (7.1), приняв среднее значение пиковых горизонтальных ускорений грунта по высоте конструкции.

E.3Полное расчетное усилие, действующее на подпорную конструкцию со стороны земли, E_d
получают по формуле

(Е.1)

где H — высота стены;

E_ws — гидростатическое усилие;

E_wd — гидродинамическое усилие (определено ниже);

g^* — удельный вес грунта (определен ниже в п. Е.5 — Е.7);

K — коэффициент давления грунта (статический + динамический);

k_v — вертикальный сейсмический коэффициент (см. выражения (7.2) и (7.3)).

Е.4Коэффициент давления грунта можно вычислить по формуле Мононобе и Окабе.

Для активных состояний:

если b £ f¢_d - q

(E.2)

если b > f¢_d - q

(E.3)

Для пассивных состояний (отсутствие сопротивления сдвигу между грунтом и стеной):

(Е.4)

В предыдущих выражениях используются следующие обозначения:

f¢_d — расчетное значение угла сопротивления грунта сдвигу, т. е.

y и b — углы отклонения задней части стены и поверхности обратной засыпки от горизонтальной линии, как показано на Рисунке Е.1;

d_d — расчетное значение угла трения между грунтом и стеной, т. е. ;

q — угол, определяемый далее в п. Е.5 — Е.7.

Выражение для пассивных состояний следует предпочтительно использовать для вертикальной поверхности стены (y = 90º).

Е.5 Водное зеркало ниже подпорной стены — Коэффициент давления грунта.

Применяются следующие параметры:

g^* — это g удельный вес грунта, (Е.5)

(Е.6)

E_wd = 0, (E.7)

где k_h — горизонтальный сейсмический коэффициент (см. выражение (7.1)).

В качестве альтернативы, можно использовать таблицы и графики, применимые для статического состояния (только гравитационные нагрузки) со следующими изменениями:

обозначение

(Е.8)

и

(Е.9)

вся система грунт-стена поворачивается соответственно на дополнительный угол q_A и q_B. Ускорение силы тяжести заменяется следующим значением:

(Е.10)

или

(Е.11)

Е.6Динамически непроницаемые грунты ниже водного зеркала — Коэффициент давления грунта.

Применяются следующие параметры:

g^* = g - g_w , (E.12)

(E.13)

E_wd = 0, (E.14)

где g — насыщенный (объемный) удельный вес грунта;

g_w — удельный вес воды.

Е.7Динамически (сильно) проницаемые грунты ниже водного зеркала — Коэффициент давления грунта.

Применяются следующие параметры:

g^* = g - g_w, (E.15)

(E.16)

(E.17)

где g_d — сухой удельный вес грунта;

H¢ — высота водного зеркала от основания стены.

Е.8Гидродинамическое давление на внешнюю поверхность стены.

Это давление, q(z), можно вычислить как:

(Е.18)

где k_h — горизонтальный сейсмический коэффициент при r = 1 (см. выражение (7.1));

h — свободный напор воды;

z — вертикальная направленная вниз координата с началом координат на поверхности воды.

Е.9Усилие от давления грунта для жестких конструкций

Для жестких конструкций, которые полностью закреплены, так что в грунте не может развиться активное состояние, и для вертикальной стены и горизонтальной обратной подсыпки динамическое усилие от увеличения давления грунта можно принять равным

DP_d = a × S × g × H², (E.19)

где H — высота стены.

Точку приложения можно принять на середине высоты.

активное состояние пассивное состояние

Рисунок Е.1 — Углы, используемые в формулах для вычисления коэффициента давления грунта

Приложение F

(справочное)