On the behaviour of quay walls in earthquakes

Abstract

The failure of quay walls induced by earthquakes has been widely observed in the field. A study of the seismic response of anchored flexible quay walls based on the data of dynamic centrifuge model tests is reported, and the applicability and limitations of the widely used pseudo-static calculations are investigated. It is found that amplification of motion due to resonance may cause a greatly increased earthquake response over that predicted by a pseudo-static analysis. Resonant vibration may be a consequence of the deterioration of soil stiffness in the backfill, which is itself a result of cyclic loading and excess pore pressures induced by base shaking. This analysis is strongly supported by the data of centrifuge model tests. Principles for design are proposed, which by a model test are shown to be effective. La rupture des murs de quai provoquée par des séismes a été largement observée in-situ. L'article présente une étude de la réponse sismique de murs de quai flexibles et ancrés reposant sur les résultats obtenus au cours d'essais de modélisation par cen-trifugation dynamique. Les limites d'applicabilité des calculs pseudo-statisques sont étudiées. Il apparaît qu'une augmentation du mouvement dû à la résonance peut entraîner une réponse sismique bien supérieure à celle que prévoit l'analyse pseudo-statique. La vibration de résonance pourrait avoir pour origine une diminution de la raideur du remblai, qui résulterait elle-même du chargement cyclique et de l'exès de pression interstitielle créés lors de l'ébranlement de la base du mur. Cette analyse est confortée par les essais de modélisation. Des principes de conception d'ouvrages, vérifiés sur un essai de modélisation, sont ensuite proposés.