苏天宝

(河南城建学院，河南平顶山 467036)

20世纪60年代，加筋土技术由法国工程师亨利·威达尔提出，并快速发展，在土木工程的各个领域得到了大力推广和应用，其中加筋土挡墙已经成为加筋土技术在支挡工程领域的一个重要应用方面。本世纪是全球地震的活跃期，已发生了数十次高烈度的地震如2012年5月12日中国汶川地震、2011年3月11日本地震等。由于此类地震的烈度高、释放能量大，瞬间诱发了大量的崩塌、滑坡等地质灾害，进而造成挡墙的断裂，引发次生灾害。因此，开展加筋土支挡工程抗震稳定性方面的研究十分必要。

本文利用大型通用有限元软件Plaxis，选取典型工况，施加地震荷载，对地震作用下加筋土挡墙的破坏过程以及地震动响应开展系统的研究，为加筋土挡墙的设计提供参考。

1 动力有限元分析原理

由虚功原理可知，在地震荷载作用下，有限元体系在t+Δt时刻的运动平衡方程为

式中，M是体系的总质量矩阵;u是体系的节点位移矢量;u·是体系的节点速度矢量;u··是体系的节点加速度矢量;C是体系的总阻尼矩阵;K是体系的总刚度矩阵;F是体系的节点地震荷载矢量。

式(1)的求解方法主要有两种:一种是反应谱法，另一种是时程分析法，即直接采用数值积分的方法求解，得到挡墙动力响应时程曲线，是一种完全动力法。

在数值模拟中，阻尼主要包含局部阻尼、Rayleigh阻尼等多种类型，其中Rayleigh阻尼在地震动力学分析中应用较多，其表达式为C=αM+βK，式中C为阻尼，α，β为Rayleigh阻尼系数，M为质量矩阵，K为刚度矩阵。……