發(fā)布時間：2017-10-24 07:18

  本文關鍵詞：地震作用下土質邊坡—錨固結構動力響應及相互作用研究

  更多相關文章： 邊坡穩(wěn)定性 土質邊坡 地震作用 動力響應 振動臺試驗 錨桿 格構

【摘要】：地震作用下的邊坡穩(wěn)定性是巖土工程界和地震工程界長期關注的課題之一。保證邊坡在地震作用下的穩(wěn)定性是多年來眾多學者一直致力研究的問題。其中,錨桿支護作為一種有效的邊坡支護措施,在抗震方面優(yōu)勢顯著。論文以錨桿格構支護土質邊坡為對象,采用振動臺模型試驗和數(shù)值模擬方法,研究了地震作用下支護邊坡的動力響應以及錨桿格構的受力特征。得出如下結論:(1)引用入PGA放大系數(shù),得出錨桿格構支護土質邊坡不同高度的加速度響應特征:不同振動頻率時,坡體加速度響應具有明顯差異;低頻振動時,邊坡由下至上PGA系數(shù)增大,且放大作用明顯;高頻振動時,坡體整體放大作用明顯降低,腰部降低更明顯,且幅值越大,降低越明顯。(2)錨桿在動荷載作用過程中發(fā)生彎曲變形,使得錨桿應力值較大。動荷載強度較小(加速度峰值為0.1g和0.2g)時,中層錨桿應力值最大,底層錨桿應力值最小;動荷載強度較大(加速度峰值為0.3g和0.4g)時,底層錨桿較彎曲,應力值最大,頂層錨桿應力值最小。但頂層錨桿被拔出長度最長,底層錨桿拔出長度最短,因此頂層錨桿受到的拉拔力最大。(3)錨桿格構支護邊坡的瞬間水平位移最大值位于坡頂處,并沿深度方向呈減小趨勢,而水平永久位移值則位于坡腳處,坡頂主要表現(xiàn)為塌陷即豎向位移。動荷載作用過程中,滑坡體的變形模式表現(xiàn)為旋轉位移和水平位移。(4)動荷載強度較小時,邊坡內錨桿和坡表格構梁的動應變值在正負值之間波動;但當荷載強度較大達到破壞荷載時,坡體發(fā)生較大相對位移,支護結構發(fā)生較大變形,應變值變化則發(fā)生無規(guī)律的波動。(5)相同頻率、相同峰值加速度作用下,縱、橫向格構梁承擔的荷載水平仍然是基本相當?shù)�。對于橫向格構,中層格構的受力相對較大一些;同一層格構,中間受力較大。對于縱向格構,中間格構受力相對較大;同一列格構,受力初始階段和受力后期的應力分布是截然不同的,初始階段表現(xiàn)為格構梁中部應力值較大,而受力后期則與錨桿連接部位應力值較大。(6)邊坡速度、加速度以及錨桿的應力最大值均出現(xiàn)在荷載作用初期,之后趨于穩(wěn)定,說明地震的破壞作用往往出現(xiàn)在地震的起始階段。(7)動荷載作用過程中各層錨桿的應力峰值均隨荷載作用時間持續(xù)而增大,因此地震持續(xù)時間越長,錨桿與土體之間的粘結力就越容易被破壞,對錨固結構破壞越嚴重。
【關鍵詞】：邊坡穩(wěn)定性 土質邊坡 地震作用 動力響應 振動臺試驗 錨桿 格構
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU435
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-22
• 1.2.1 邊坡動力穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.2 地震作用下邊坡錨固措施的設計方法及抗震性能18-20
• 1.2.3 地震作用下土質邊坡變形破壞模式20-21
• 1.2.4 目前研究中存在的問題21-22
• 1.3 論文研究的主要內容及技術路線22-24
• 第二章 邊坡動力響應模型試驗總體設計24-30
• 2.1 引言24
• 2.2 模型試驗設計24-30
• 2.2.1 設計思路24
• 2.2.2 模型材料24-25
• 2.2.3 模型制作25-26
• 2.2.4 測試方案26-27
• 2.2.5 輸入波形及加載方案27-30
• 第三章 土質邊坡的動力響應模型試驗研究30-38
• 3.1 引言30
• 3.2 低應變動力響應30-31
• 3.3 邊坡位移及變形31-33
• 3.3.1 Z向振動31
• 3.3.2 X向振動31-33
• 3.4 邊坡加速度及速度響應分析33-36
• 3.4.1 加速度響應33-35
• 3.4.2 速度響應35-36
• 3.5 本章小結36-38
• 第四章 錨桿格構支護結構動力響應模型試驗研究38-57
• 4.1 引言38
• 4.2 錨桿動力響應規(guī)律及破壞特征38-44
• 4.2.1 錨桿的軸向動應變響應特征38-39
• 4.2.2 錨桿軸向應變峰值分布規(guī)律39-43
• 4.2.3 錨桿的變形破壞特征43-44
• 4.3 格構動力響應規(guī)律及破壞特征44-55
• 4.3.1 水平Z向振動荷載作用下動應變峰值分布規(guī)律44-46
• 4.3.2 水平X向振動荷載作用下動應變峰值分布規(guī)律46-55
• 4.4 錨固體系抗震機理及設計建議55-56
• 4.4.1 格構錨桿支護結構加固機理55
• 4.4.2 設計建議55-56
• 4.5 本章小結56-57
• 第五章 錨桿格構支護邊坡動力響應數(shù)值分析57-88
• 5.1 引言57
• 5.2 模型的建立57-60
• 5.2.1 模型尺寸及單元劃分57-58
• 5.2.2 材料參數(shù)及計算本構模型58-59
• 5.2.3 邊界條件及加載方式59-60
• 5.2.4 材料阻尼60
• 5.3 正弦波作用下邊坡的動力響應分析60-76
• 5.3.1 邊坡位移分析60-65
• 5.3.2 邊坡加速度動力響應分析65-72
• 5.3.3 邊坡速度動力響應分析72-76
• 5.4 地震波作用下邊坡及支護結構的動力響應分析76-86
• 5.4.1 錨桿的動力響應分析76-84
• 5.4.2 格構的動力響應分析84-86
• 5.5 本章小節(jié)86-88
• 第六章 結論與展望88-90
• 6.1 主要研究成果與創(chuàng)新點88-89
• 6.1.1 主要研究成果與結論88-89
• 6.1.2 主要創(chuàng)新點89
• 6.2 進一步研究展望89-90
• 參考文獻90-97
• 攻讀學位期間取得的研究成果97-98
• 致謝98

【參考文獻】

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本文編號：1087663