重力式挡土结构广泛应用于工程实践中。震害调查表明,挡土墙的破坏往往伴随有较大的位移。重力式挡土结构的抗震研究涉及地震土压力、墙身强度抗震验算和地震稳定性等方面。基于容许位移的抗震稳定性设计与验算迫切需要一种方便可行的地震位移估算方法。本文在地基土与墙体动力相互作用,地基土的动力非线性,考虑粘性填土的地震土压力研究基础上,研究重力式挡土结构在地震作用下位移的累积和最终永久位移,发展了一种重力式挡土结构的地震位移估算方法。主要取得了以下五方面进展。1.兼顾滑移与转动两种位移模式挡土墙体在地震中经历了滑移和转动两种模式相耦合的运动。本文考虑刚性墙体在水平向的平动和绕重心在底边投影点转动两个自由度,对运动方程在时域逐步积分,得出地震位移中滑移和转动位移的累积时程。改善了滑块模型方法仅能计算滑动位移的局限性。2.考虑地基土的非线性在强地震动作用下重力式挡土结构的位移较大,地基土平均动剪应变水平较高。土的动剪切模量会随剪应变的增长而降低,阻尼比会随剪应变的增长而增长。在运动方程数值积分的每一步中,本文通过动剪切模量与阻尼比的迭代方法来描述土体的非线性。3.考虑填土的粘性和地震水压力为了充分考虑工程中大量存在的粘性填土实际工况,本文引入了广义M-O公式代替以往的M-O公式计算地震土压力,以反映填土粘聚力对地震土压力的影响。为了模拟重力式港口岸墙的实际工况,本文引入了地震水压力计算公式,以及浸水状态地基土最大动剪切模量的计算公式。4.验证本文发展方法的可靠性采用Zeng(1998)发表的重力式挡土墙离心机试验的墙体尺寸、重度,填土和地基土类型,输入的加速度时程,计算了墙顶的累积位移。通过与试验结果和有限元模拟结果的对比分析,论证了本文发展的方法。同时,还比较