本文選題：多級支擋結(jié)構(gòu)-邊坡系統(tǒng) + 地震動力特性�。� 參考：《中南大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：依托鐵道部科技研究開發(fā)計劃課題“高陡邊坡特殊支擋工程抗震技術(shù)研究”(編號：2008G028-D),以建設(shè)中的大瑞鐵路為背景,對其沿線厚覆蓋層與基巖邊坡(簡稱基覆邊坡)和厚覆蓋層與順層巖石邊坡(簡稱順層邊坡)的多級支擋結(jié)構(gòu)與邊坡系統(tǒng),在地震作用下的動力特性及抗震設(shè)計方法開展研究�；诖笮驼駝优_模型試驗,對支擋結(jié)構(gòu)的地震動力響應(yīng)特性進行系統(tǒng)分析,并開展數(shù)值模擬驗證工作�；谀Ｐ驮囼炈杉降膭游灰茢�(shù)據(jù),開展支擋結(jié)構(gòu)動位移模式的分析研究�；谒苄詷O限分析上限定理和強度折減技術(shù),建立多級支擋結(jié)構(gòu)地震動土壓力的上限解,并開展多級支擋結(jié)構(gòu)與邊坡的地震動力穩(wěn)定性分析,以及多級支擋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的研究。研究工作主要包括以下幾個方面： (1)大型振動臺模型試驗方案設(shè)計 分別設(shè)計并完成相似比為1：8的3個基覆邊坡和3個順層邊坡模型。根據(jù)相似關(guān)系理論,對大型振動臺模型試驗的相似關(guān)系進行設(shè)計,確定模型試驗相似常數(shù),確定模型試驗的相似材料及其主要物理力學(xué)參數(shù)。以汶川波、大瑞波和Kobe波作為設(shè)計輸入地震波,確定試驗加載方案。 (2)支擋結(jié)構(gòu)一邊坡系統(tǒng)動力響應(yīng)特性分析 分別對上述3個基覆邊坡模型和3個順層邊坡模型,在不同地震波、激振加速度峰值及其激振方向下的加速度動力響應(yīng)、動土壓力響應(yīng)、動位移響應(yīng)和錨桿動應(yīng)變響應(yīng)等動力特性,進行了詳細和系統(tǒng)的分析研究。在基覆邊坡模型動力特性分析中,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對支擋結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)特性進行對比分析,并分析其抗震性能。在順層邊坡模型動力特性分析中,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對比分析了支擋結(jié)構(gòu)在不同巖層傾角下的動力響應(yīng)特性。 (3)支擋結(jié)構(gòu)一邊坡系統(tǒng)動力響應(yīng)特性數(shù)值模擬 按平面應(yīng)變問題,以汶川波XZ雙向加載工況為例,采用有限差分軟件FLAC3D進行數(shù)值分析。 在基覆邊坡數(shù)值模擬中,主要針對重力式擋墻—基覆邊坡的振動臺試驗?zāi)Ｐ?將數(shù)值模擬結(jié)果與振動臺模型試驗進行對比分析。在順層邊坡數(shù)值模擬中,模擬不同巖層傾角下的重力式擋墻的動力響應(yīng)特性,并將數(shù)值模擬結(jié)果與振動臺模型試驗進行對比分析。 (4)支擋結(jié)構(gòu)地震動位移模式研究 基于3個基覆邊坡模型的大型振動臺模型試驗,根據(jù)各加載工況所采集到的地震永久位移響應(yīng)數(shù)據(jù),研究重力式擋墻、樁板式擋墻、格構(gòu)式框架結(jié)構(gòu)等支擋結(jié)構(gòu)的地震動位移模式及其變化規(guī)律,得到支擋結(jié)構(gòu)在地震波作用下,其動位移模式有：滑動(平動)、轉(zhuǎn)動或滑動與轉(zhuǎn)動的耦合等。 研究認為,擋墻動位移量、動位移模式及其變化方式,不僅受激振波、激振方式和激振加速度峰值的影響,還受到擋墻結(jié)構(gòu)型式、不同支擋結(jié)構(gòu)組合方式的影響。此外,通過動位移模式的研究,分析不同類型支擋結(jié)構(gòu)的抗震性能。 (5)多級支擋結(jié)構(gòu)動土壓力及抗震設(shè)計方法研究 結(jié)合塑性極限分析上限法和強度折減技術(shù),對多級支擋結(jié)構(gòu)地震動土壓力進行分析和研究,建立基于強度折減技術(shù)的多級支擋結(jié)構(gòu)地震主動、被動土壓力上限解。上限解考慮水平和豎向地震系數(shù)、墻背傾角、坡面形式及多級支護方式、上擋墻對下?lián)鯄Φ挠绊憽⑼馏w粘聚力、土體與墻背的粘附力等諸多因素,可適用于無粘性土和粘性土、復(fù)雜坡面等的地震土壓力計算。 (6)多級、組合支擋結(jié)構(gòu)與邊坡系統(tǒng)的靜動穩(wěn)定性分析及抗震設(shè)計方法研究 將邊坡安全穩(wěn)定系數(shù)直接作為巖土體抗剪強度參數(shù)的折減系數(shù),基于強度折減技術(shù)和極限分析上限法,對錨桿擋墻支護高邊坡的三種方式,進行地震條件下的動力穩(wěn)定性分析,根據(jù)正交試驗設(shè)計法進行參數(shù)敏感性分析,并進行抗震設(shè)計方法的研究。通過實例分析,提出抗震設(shè)計方法與建議。
[Abstract]:Based on the seismic technology of special retaining and retaining engineering of high steep slope, based on the project of the science and technology research and development program of the Ministry of Railways (number: 2008G028-D), the multi-stage support structure of the thick overlay and the bedrock slope (abbreviated slope) and the thick overlay and the bedding rock slope (abbreviated slope) in the construction of the construction of the special retaining and retaining engineering of high steep slope The dynamic characteristics of the slope and the seismic design method under the earthquake action are studied. Based on the large-scale shaking table model test, the seismic dynamic response characteristics of the retaining structure are systematically analyzed and the numerical simulation verification is carried out. Based on the dynamic displacement data collected from the model test, the dynamic displacement mode of the retaining structure is carried out. Based on the upper limit theorem of plastic limit analysis and the technique of strength reduction, the upper bound solution of the seismic dynamic earth pressure of multistage retaining structures is established, and the seismic dynamic stability of the multistage retaining structure and the slope is analyzed, and the seismic design method of the multistage retaining structure is studied. The research work mainly includes the following aspects:
(1) design of model test scheme for large shaking table
3 base clad slopes and 3 CIS slope models with similar ratio of 1:8 are designed and completed respectively. According to the similarity relation theory, the similarity relation between the model test of large shaking table is designed, the similarity constant of the model test is determined, the similar material and the main physical force parameters of the model test are determined. The Wenchuan wave, the big ribo and the Kobe wave are used as the model test. The seismic wave is designed and the test loading scheme is determined.
(2) dynamic response characteristics of side slope system with retaining structure
The analysis of the dynamic characteristics of the above 3 base clad slope models and 3 CIS bedding slope models in different seismic waves, the acceleration response of the acceleration peak and the excitation direction, the dynamic response of the dynamic earth pressure, the response of the dynamic displacement and the dynamic response of the bolt are analyzed. The dynamic characteristics of the model of the overlying slope are divided. In the analysis, the dynamic response characteristics of the retaining structure are compared and analyzed according to the experimental data, and the seismic performance is analyzed. In the analysis of the dynamic characteristics of the bedding slope model, the dynamic response characteristics of the retaining structure under different rock layers are compared and analyzed according to the experimental data.
(3) numerical simulation of dynamic response characteristics of side slope system with retaining structure
According to the plane strain problem, taking the Wenchuan wave XZ bidirectional loading case as an example, the finite difference software FLAC3D is used for numerical analysis.
In the numerical simulation of the base clad slope, the numerical simulation results are compared with the shaking table model test. In the numerical simulation of the bedding slope, the dynamic response characteristics of the gravity retaining wall under the angle of different rock strata are simulated, and the numerical simulation results are compared with the vibration platform model. The type test was compared and analyzed.
(4) study on the mode of ground motion of retaining structure
Based on the large shaking table model test of 3 overlying slope models, based on the seismic permanent displacement response data collected by various loading conditions, the seismic displacement modes and their variation laws of gravity retaining walls, pile plate retaining walls and lattice frame structures are studied, and the dynamic displacement modes of the retaining structure under the action of seismic waves are obtained. Type: sliding (translational), rotation or sliding and rotation coupling.
It is considered that the dynamic displacement and dynamic displacement mode of the retaining wall are influenced not only by the excited vibration wave, the mode of excitation and the peak of the excitation acceleration, but also by the structure type of the retaining wall and the combination of different retaining structures. In addition, the seismic performance of different types of retaining structures is analyzed by the study of the dynamic displacement mode.
(5) study on dynamic earth pressure and aseismic design method of multilevel retaining structure
Combined with the upper limit method of plastic limit analysis and the strength reduction technique, the seismic dynamic earth pressure of multistage retaining structures is analyzed and studied. The seismic initiative of multistage retaining structures based on strength reduction technology is established, and the upper bound solution of the dynamic earth pressure is obtained. The upper bound solution considers the horizontal and vertical seismic coefficients, the slope angle of the wall, the form of the slope and the multistage support mode. The influence of the retaining wall on the retaining wall, the cohesive force of the soil, the adhesion of the soil to the back of the wall, and so on, can be applied to the calculation of the seismic soil pressure of the cohesionless soil and the clayey soil, the complex slope and so on.
(6) static and dynamic stability analysis and aseismic design method of multilevel combined retaining structure and slope system.
The slope safety and stability coefficient is directly used as the reduction factor of the shear strength parameters of rock and soil. Based on the strength reduction technique and limit analysis upper limit method, the dynamic stability analysis of the three kinds of high slope supported by the bolt retaining wall is carried out under the earthquake condition, and the parameter sensitivity analysis is carried out according to the orthogonal test design method, and the seismic design is carried out. The methods and suggestions for aseismic design are put forward through case studies.

【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU435

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1 韓鵬飛;張建經(jīng);曲宏略;;支擋結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計方法研究[A];第八屆全國地震工程學(xué)術(shù)會議論文集（Ⅱ）[C];2010年

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6 康景文;;某填土邊坡支擋結(jié)構(gòu)失效原因分析和處理方法[A];新世紀巖石力學(xué)與工程的開拓和發(fā)展——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第六次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2000年

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2 胡曉軍;邊坡加固工程支擋結(jié)構(gòu)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

3 肖世國;巖石高邊坡開挖松馳區(qū)及加固支擋結(jié)構(gòu)研究[D];西南交通大學(xué);2003年

4 蔣良濰;松散斜坡體錨、樁加固作用機理與工程應(yīng)用研究[D];成都理工大學(xué);2006年

5 蔣楚生;路堤（肩）式預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻結(jié)構(gòu)設(shè)計理論及工程應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2006年

6 王方;斜山坡地建筑地基基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2007年

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8 朱寶龍;類軟土滑坡工程特性及鋼管壓力注漿型抗滑擋墻的理論研究[D];西南交通大學(xué);2005年

9 陳華;土工格柵加筋土擋墻力學(xué)特性試驗研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2011年

10 李成芳;預(yù)應(yīng)力錨拉樁三維土拱效應(yīng)研究[D];重慶大學(xué);2012年

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1 易岳林;高陡邊坡組合支擋結(jié)構(gòu)振動臺模型試驗及數(shù)值模擬[D];中南大學(xué);2012年

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8 韓冬;低等級公路新型廉價支擋結(jié)構(gòu)物開發(fā)[D];重慶交通大學(xué);2011年

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10 劉少飛;重力式支擋結(jié)構(gòu)的荷載圖式研究[D];西南交通大學(xué);2010年

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本文編號：1834123