孫 勇
(貴州大學 喀斯特環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害防治教育部重點實驗室,貴陽 550003)
首先,非常感謝林宇亮博士對2012年第1期“地震條件下?lián)跬翂χ鲃油翂毫捌浞植嫉慕y(tǒng)一解”(以下簡稱“原文”)一文的關(guān)注。討論稿中關(guān)于針對原文所提出的一些問題,現(xiàn)答復如下:
①關(guān)于R 的計算問題?

上述力建立3 個靜力平衡條件,得到原文中的3 個關(guān)系式(4)~(6)。
答:原文在對水平地震加速度系數(shù)hk 進行隱含處理時,得到了隱含處理轉(zhuǎn)換方程式(8)~(11)。從式(8)~(11)的表達式可以看出,和應(yīng)分別是微分單元edgf 相應(yīng)截面上有地震作用時的切向和法向合力。而原文在求解有地震時的主動土壓力公式時應(yīng)用了王渭漳等[2]的無地震時的主動土壓力公式,得到了地震土壓力計算公式(16)。
在此過程中應(yīng)用了式(8)~(11):

式(15)、(14)可以寫為

由上可見,林博士的表達式無實質(zhì)意義。
③由于不同墻高h 時,相應(yīng)的一些表達式需要積分的問題?
答:請參考文獻[2],不需要在文獻[2]中對公式進行積分,這正是文獻[2]巧妙之處。
④在進行破裂角和總土壓力計算時,原文采用圖解法獲得了總土壓力公式(47)和破裂角公式(49),并給出了考慮地震荷載時的中間變量1I 、2I 和3I 的表達式(53)~(55)。結(jié)合原文公式可發(fā)現(xiàn),只要求得φ′和δ′便能方便地求解總土壓力和破裂角。原文提出采用迭代計算求解φ′和δ′,迭代計算應(yīng)結(jié)合φ′和δ′的表達式(14)和(15),但φ′和δ′表達式中的變量h 將會使得迭代計算難以進行?林博士在對答復稿的補充意見文中,提出關(guān)于原文求解土壓力合力的積分問題?
答:本文的基本理論與大學《土力學》中的庫倫土壓力理論是一樣的,ABC 塊體中的三個面(AB、BC、AC)上的力應(yīng)滿足靜力平衡條件且AB、BC 面為Mohr-Coulomb 破壞面。原文中求解土壓力的問題詳述如下
(1)假設(shè)破裂面角θ ,用文獻[2]的公式求無地震時的AB、BC 面上的切向合力和法向合力(AB面上的C,BC 面上的C′單列,不包括在切向力中);(2)用本文的微分分層法計算ABC 塊體作用在AB面和BC 面上的地震力(包括地震的切向合力和法向合力);(3)將步驟(1)、(2)得到的AB 面 上的和BC 面上的切向力與法向力各自作代數(shù)和,得到AB 面上新的摩擦角δ′和BC 面上新的摩擦角φ′;(4)有了新的φ′和δ′,按無震時的情況用文獻[2]的公式求解,然后計算出各需要的量;(5)假設(shè)新的破裂面角θ ,重復以上步驟;??????;(6)取你需要的最大值。
[1] 孫勇. 地震條件下?lián)跬翂χ鲃油翂毫捌浞植嫉慕y(tǒng)一解[J]. 巖土力學, 2012, 33(1): 255-261. SUN Yong. Unified solution of seismic active earth pressure and its istribution on a retaining wall[J]. Rock and Soil Mechanics, 2012, 33(1): 255-261.
[2] 王渭漳, 吳亞中. 重力式擋土墻墻背土壓力及其分布的研究[J]. 中南公路工程, 1992, (1): 22-29.