(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210849656.5 (22)申请日 2022.07.19 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 曲宏略　朱梦佳　邓媛媛　董望旺　 何云勇　刘自强　蔡永灵　 (74)专利代理 机构 嘉兴倍创专利代理事务所 (普通合伙) 33395 专利代理师 雷慧敏 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 17/11(2006.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种考虑时程作用的桩板墙背土体地震土 压力计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑时程作用的桩板墙 背土体地震土压力计算方法， 其特征在于， 包括 如下步骤： S10、 根据桩板墙后土体曲线滑裂面 建 立计算模型； S2 0、 考虑滑动土楔体微 分单元体的 受力情况受斜坡面和曲线滑裂面的影响而发生 变化， 根据计算模型分0≤z≤H和H≤z≤H+L这两 段来计算得到滑动土楔体的地震惯性力、 重力； S30、 基于能量耗散原理计算得到滑动土楔体的 外力所做功率和滑动土楔体的内能耗散； S40、 根 据滑动土楔体的外力所作功率和 内能耗散建立 平衡方程； S50、 根据平 衡方程计算得到地震土压 力时程； S60、 根据地震土压力时程绘制时程曲 线。 本发明能探明能量在桩板墙加固边坡中的耗 散、 传递方式， 弥补传统计算方法无法准确考虑 地震过程中的动态过程的问题。 权利要求书6页 说明书15页 附图3页 CN 115169135 A 2022.10.11 CN 115169135 A 1.一种考虑时程作用的桩板墙背土体地震土压力计算方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： S10、 根据桩板墙后土体曲线滑裂面建立计算模型： 将土体和基岩交界处的曲线滑裂面 简化为一摆线， 以摆线的最高点为原点建立二维坐标系X0Y， 根据微分单元体受力分析， 得 到计算模型中摆线的切线斜 率tanω的表达式： 其中， ω表示摆线上一点处的切线与水平方向所成的夹角， x和y均表示曲线滑裂面的 方程， θ表示 生成摆线的圆的半径所 经过的弧度， R表示土体作用在曲线滑裂面上的反力； S20、 利用桩板墙理论分析模型， 设定桩板墙后填土产生曲线滑裂面， 考虑滑动土楔体 微分单元体的受力情况受斜坡面和曲线滑裂面的影响而发生变化， 根据计算模型分0≤z≤ H和H≤z≤H+L这两段来计算得到滑动土楔体的地震惯性力、 重力， 其中， z表示曲线滑裂面 上任意一点的深度， H为桩板墙的顶端至坐标原点的竖直距离， L表示桩板墙的竖直长度， h 表示桩板墙的悬臂段的竖直长度； S30、 根据地震惯性力、 重力以及桩板墙对滑动土楔体的支护抗力， 基于能量耗散原理 计算得到滑动土楔体的外力所做功 率， 并基于能量耗散原理利用土体的黏聚力和内摩擦角 计算得到滑动土楔体的内能耗散， 其中， 滑动土楔体的外力所做功率和滑动土楔体的内能 耗散也均是分0 ≤z≤H和H≤z≤H+L这两段来计算； 1)基于能量 耗散外力所做 功率的计算 当0≤z≤H时， 此时滑动土楔体的外力所做 功率：权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115169135 A 2当H≤z≤H+L时， 此时滑动土楔体的外力所做 功率： 上式中， ν表示微分单元体在曲线滑裂面上某一点的应变速率； θ'表示任取的微分单元 体在曲线滑裂 面上对应的旋 转角； δ表示 竖直桩板墙背法线角； qsh表示微分体单元所受的水 平地震惯 性力， z表 示曲线滑裂面上任意一点的深度， dz表示曲线滑裂面上任意一点处微元 体的厚度， R表示土体作用在曲线滑裂面上的反力， γs表示滑动土楔体的重度， θa表示摆线权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115169135 A 3