地震在山岳地區(qū)常誘發(fā)邊坡失穩(wěn),造成大量經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,因而提高邊坡的抗震性能是目前亟待解決的問題。邊坡治理中,預(yù)應(yīng)力錨索具有支護(hù)效果好、經(jīng)濟(jì)、施工快等特點(diǎn),獲得業(yè)界人士青睞和普遍運(yùn)用。2008年汶川地震震后發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力錨索邊坡出現(xiàn)不同程度破壞,表明預(yù)應(yīng)力錨索還不足以抵御高烈度地震,為保證高烈度區(qū)邊坡穩(wěn)定,對(duì)普通錨索進(jìn)行優(yōu)化,介紹一種新型預(yù)應(yīng)力錨索:抗震錨索。本文對(duì)抗震錨索錨固邊坡動(dòng)力響應(yīng)開展研究。制作2個(gè)模型,借助小型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),采集邊坡加速度和錨索動(dòng)應(yīng)變數(shù)據(jù),研究地震動(dòng)參數(shù)對(duì)其影響。主要結(jié)論如下:(1)坡面水平向PGA放大系數(shù)隨高程增加而不斷增大,主要表現(xiàn)在邊坡中上段�？拐疱^索對(duì)不同地震波抗震效果表現(xiàn)不同;巖土體結(jié)構(gòu)在彈性條件下,放大系數(shù)隨著幅值增加而增加,進(jìn)入塑性狀態(tài),放大系數(shù)隨之減小;地震波頻率與邊坡模型自振頻率越接近坡面水平向PGA放大系數(shù)越大;地震波持續(xù)時(shí)間對(duì)水平PGA放大系數(shù)影響較小;雙向耦合地震波作用削弱邊坡的抗震能力,加速度峰值放大系數(shù)增大。(2)坡面豎向PGA放大系數(shù)隨高程增加先增大后減小,主要表現(xiàn)在邊坡的中下段;地震波類型、持時(shí)、頻率、幅值、激振方向?qū)ωQ向PGA放大系數(shù)的影響與其對(duì)水平向PGA放大系數(shù)的影響規(guī)律相似。(3)地震波幅值的增加,抗震錨索的軸力呈非線性增長,軸力增長率大于幅值增長率,后期增長率不斷提高;地震波頻率與模型自振頻率接近時(shí)容易引起共振,上滑體位移變形增大,錨索軸力增加;持時(shí)增加上滑體發(fā)生永久位移,錨索軸力持續(xù)增長;雙向耦合地震波作用下,模型發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)加劇模型的失穩(wěn)和破壞,錨索軸力增大。同一錨索滑面相近處錨索軸力最大,滑面處錨索受彎,自由段處相當(dāng)于懸臂梁。(4)上排抗震錨具失效,地震波幅值為0.1g~0.5g,邊坡下滑力主要由結(jié)構(gòu)面承擔(dān),上排錨索處于閑置狀態(tài),下排錨索軸力線性增長;0.6g時(shí),剪切面出現(xiàn),上滑體微動(dòng),上排錨索拉力增長,增長倍數(shù)約為7倍,下排錨索軸力急劇增長,共同形成一個(gè)完整壓縮帶。(5)抗震錨具整體失效,錨索軸力分為三個(gè)階段:剪切面出現(xiàn)前、抗震錨具失效、上滑體滑動(dòng)。時(shí)程曲線呈“階梯”狀,地震波幅值增加,錨索軸力增加,各階段持續(xù)時(shí)間縮短,振動(dòng)結(jié)束后下滑力由錨索和結(jié)構(gòu)面共同承擔(dān),錨索軸力保持一致。本文研究結(jié)論為強(qiáng)震下巖質(zhì)邊坡抗震錨索設(shè)計(jì)提供一定的理論支撐。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU435
【部分圖文】：

研究問題的提出及研究意義地震以波的形式傳播，引起地面震動(dòng)造成地面建筑物、構(gòu)筑物等破壞，放能量形式之一，與其他自然災(zāi)害如水災(zāi)、旱災(zāi)、臺(tái)風(fēng)和瘟疫等相比，具有突發(fā)性強(qiáng)、破害性大、社會(huì)影響深遠(yuǎn)、防御困難等特點(diǎn)，是自然災(zāi)類威脅最大的災(zāi)害之一。地震是世界面臨的難題，給人類帶來巨大的災(zāi)，據(jù)中國地震信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì) 20 世紀(jì)中國種種自然災(zāi)害中，死亡人數(shù)最高占 54%，其余各種自然災(zāi)害共占 46%。我國位于環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，國內(nèi)地震斷裂帶眾多。東地震帶，西部同樣分布五大地震帶，中部只有一處斜跨大陸腹地的南北此外還有臺(tái)灣地震帶，屬于西太平洋地震帶中的一小部分[1]。自從能對(duì)來，我國共發(fā)生 6 級(jí)以上高烈度地震 800 多次，發(fā)生地除貴州省、浙江特別行政區(qū)以外全國其他21個(gè)省份、5個(gè)自治區(qū)、4個(gè)直轄市和澳門特

并可以根據(jù)相似比將試驗(yàn)結(jié)果還原到原型，揭示原型邊坡的地震動(dòng)力響應(yīng)特性。巖土體在空間上是無限延伸的，但為了試驗(yàn)具有可以操作性，需要對(duì)原型邊坡尺寸按比例縮放，且對(duì)邊坡模型人為添加邊界。由于人為地給模型加上邊界，使得巖土體由天然的半無限空間約束變成有限空間，這就導(dǎo)致輸入地震波傳達(dá)到模型箱側(cè)壁會(huì)發(fā)生地震波疊加，影響試驗(yàn)結(jié)果，這是試驗(yàn)中需要處理的問題。振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，重點(diǎn)是設(shè)計(jì)好相似比、處理好模型邊界問題，振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)作為一種定量研究方法，為得到動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù)，需要在模型上合理且有針對(duì)性地布置傳感器，本模型試驗(yàn)只布置了加速度傳感器和應(yīng)變傳感器。試驗(yàn)是一個(gè)逐步進(jìn)行的過程，下面就試驗(yàn)過程中的每項(xiàng)工作做詳細(xì)介紹，最終形成一套完整并具有可操作性的試驗(yàn)方案。2.2 巖質(zhì)邊坡模型試驗(yàn)原型2.2.1 向家山滑坡工程背景

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文3夾層由粘土、標(biāo)準(zhǔn)砂（40目）、石膏粉和水配制而成。通過大限度的滿足試驗(yàn)需要的物理量相似關(guān)系，最終確定軟弱夾準(zhǔn)砂(40目):石膏粉:水=1:0.25:0.1:0.08(質(zhì)量比)。直剪試驗(yàn)如采用帶狀的套箍，方便應(yīng)變片的粘貼和焊接。截面尺寸：0.6mm，通過室內(nèi)拉伸試驗(yàn)測其極限抗拉荷載和彈性模量�？估瓘�(qiáng)表 2.7 給出靜力學(xué)特性試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比理論值和實(shí)際值的誤差《巖石力學(xué)參數(shù)手冊(cè)》。
【參考文獻(xiàn)】

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1 范剛;張建經(jīng);付曉;杜林;劉飛成;;含泥化夾層順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)大型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2015年09期

2 張建經(jīng);范剛;王志佳;張明;彭盛恩;;小角度成層傾斜場地動(dòng)力響應(yīng)分析的大型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2015年03期

3 劉漢香;許強(qiáng);王龍;侯紅娟;;地震波頻率對(duì)巖質(zhì)斜坡加速度動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律的影響[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年01期

4 李鵬;蘇生瑞;王閆超;王琦;;含軟弱層巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力響應(yīng)研究[J];巖土力學(xué);2013年S1期

5 黃潤秋;李果;巨能攀;;層狀巖體斜坡強(qiáng)震動(dòng)力響應(yīng)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年05期

6 言志信;劉燦;任志華;史盛;賀香;;錨固巖質(zhì)邊坡在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)[J];鐵道建筑;2012年12期

7 言志信;高樂;彭寧波;任志華;郭斌;;順層巖質(zhì)邊坡地震動(dòng)力響應(yīng)研究[J];巖土力學(xué);2012年S2期

8 夏棟舟;劉建華;何忠明;;強(qiáng)震作用下巖質(zhì)高邊坡動(dòng)力特性[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年06期

9 葉海林;鄭穎人;李安洪;杜修力;;地震作用下邊坡預(yù)應(yīng)力錨索振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年S1期

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1 劉漢香;基于振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的巖質(zhì)斜坡地震動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律研究[D];成都理工大學(xué);2014年

2 李果;強(qiáng)震條件下層狀巖體斜坡動(dòng)力失穩(wěn)機(jī)理研究[D];成都理工大學(xué);2012年

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1 黃毓挺;格構(gòu)錨桿支護(hù)邊坡振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究[D];長安大學(xué);2015年

2 徐冠軍;滇西南地區(qū)高邊坡抗震性能振動(dòng)臺(tái)模擬試驗(yàn)研究[D];長安大學(xué);2015年

3 武磊;抗震錨索性能靜載試驗(yàn)研究[D];重慶交通大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2843908