【摘要】：錨索框架支護體系己在各類邊坡工程中得到廣泛應(yīng)用,尤其對含軟弱夾層的邊坡工程,其加固效果十分顯著。但對含軟弱夾層錨框支護的地震動力響應(yīng)及動力穩(wěn)定性的相關(guān)研究仍較為少見。本文以漳州招銀高速公路邊坡工程為實例,通過振動臺模型試驗和數(shù)值模擬分析,研究含軟弱夾層錨框支護邊坡在地震動作用下的動態(tài)響應(yīng)、動力特性及破壞機理等問題。重點關(guān)注坡體加速度、土壓力、位移及錨索軸力的地震動態(tài)響應(yīng);分析高程、地震動幅值、地震動類型等因素,對上述動態(tài)響應(yīng)的影響規(guī)律。同時將強度折減法引入動力時程分析中,求得不同地震動作用下的邊坡動力安全系數(shù)。并在基于極限平衡的通用條分法基礎(chǔ)上,考慮水平地震力作用和錨框支護作用,提出一套基于通用條分原理的錨框支護邊坡地震動力穩(wěn)定分析簡便計算方法。得到主要結(jié)論如下:1)坡面和坡內(nèi)各測點水平加速度峰值(PGA)放大系數(shù)均隨高程增加而非線性增大,均呈現(xiàn)明顯的鞭梢效應(yīng)。但軟弱夾層的存在改變了其附近測點高程效應(yīng)表現(xiàn)形式,并在大振幅工況下表現(xiàn)出明顯的隔震效應(yīng)。2)提出水平土壓力峰值(PEP)震蕩系數(shù)的概念,其定義為地震動引起的附加水平壓力峰值與靜止土壓力的比值。研究表明:PEP震蕩系數(shù)隨埋深的增加而整體呈減小的變化趨勢,隨地震動幅值增大而非線性增加。小振幅工況下,邊坡土體整體上保持彈性狀態(tài),各測點處正負向PEP震蕩系數(shù)都大致相等;隨著地震動幅值的增大,最小動土壓力逐漸趨于為零(幾乎脫空),而最大動土壓力可高達靜止土壓力的4-7倍。3)加速度的頻域分析表明,高頻成分豐富的WC波,其卓越頻率與坡體自振頻率較為接近,故WC波引起的高程效應(yīng)和土壓力峰值均明顯大于其他地震波。同時地震波自下而上傳播過程中,其頻率成分發(fā)生了顯著改變,出現(xiàn)了“雙峰值”現(xiàn)象,兩個峰值均隨著高程增加而出現(xiàn)不同程度的增益。4)將強度折減法引入地震動力時程分析中,可求得錨框支護邊坡在不同地震動作用下的動力穩(wěn)定安全系數(shù)。計算結(jié)果表明,邊坡動力穩(wěn)定安全系數(shù)受地震動幅值與類型的影響較大。-5)使用上述推導出的基于通用條分原理的錨框支護邊坡地震動力穩(wěn)定分析簡便計算方法,得出的動力穩(wěn)定安全系數(shù)與數(shù)值模擬結(jié)果相同,表明該方法能夠為邊坡工程的抗震設(shè)計,提供一種較為準確的簡便計算手段。上述研究結(jié)果揭示了含軟弱夾層錨框支護邊坡的地震動態(tài)響應(yīng)規(guī)律和動力特性,提出了邊坡動力穩(wěn)定性計算的新方法,對邊坡抗震設(shè)計具有重要的工程借鑒作用和參考價值。
【圖文】：

１．４研究方案逡逑本文采用模型試驗、數(shù)值模擬、理論分析等研宄手段，研究錨框支護邊坡的邐－－逡逑地震動態(tài)響應(yīng)與動力穩(wěn)定性，其總體技術(shù)路線如圖１－丨所示。具體三種技術(shù)手段逡逑（基于振動臺的模型試驗、基于ＦＬＡＣ３Ｄ平臺的數(shù)值模擬，以及基于通用條分逡逑原理的理論分析）的研宄方案分別詳述如下。逡逑含軟弱夾層的描框支護巖質(zhì)邊坡逡逑”逡逑振動臺模型試驗研宄邐｜數(shù)值模擬研宄邐基于通用條分的理論分析研宄逡逑邐ｔｉ邐邐邐４邐逡逑￣￣￣邐￣￣１邐通用條分法逡逑邐邐邐邐１邋動力邋靜力邐Ｔ逡逑地震動邋變形破邐時程邐穩(wěn)定邐邐＊邐逡逑監(jiān)測數(shù)邐壞現(xiàn)象邐分析邐性分邐＆艦１}r’法逡逑據(jù)分析邐分析逡逑邐邐邋邐邐邋邐邋邐邐逡逑＋動力安全系數(shù)＾動力安全系數(shù)逡逑＿］邋［＿＿＿邐士逡逑模型邐數(shù)值邐１逡逑試驗邐模擬邐動力穩(wěn)定性分析邐、逡逑結(jié)果叫結(jié)果邐１逡逑邐Ｙ邐逡逑含軟弱夾層的錨框支護巖質(zhì)邊坡地震動力響應(yīng)規(guī)律逡逑圖ｉ－ｉ總體技術(shù)路線逡逑１．４．１基于振辦臺的模型試驗研究方案逡逑根據(jù)相似理論三大定理，確定三個完整且相互獨立的物理量的量綱，進行量逡逑－９－逡逑

逡逑圖１－３基于ＦＬＡＣ３Ｄ５．０分析平臺的數(shù)值模擔總體流程逡逑１．４．３基于通用條分的理論分析研究方案逡逑在傳統(tǒng)通用條分法的基礎(chǔ)上，考慮附加地震作用力和錨框支護所提供的錨固逡逑力，分析微分形式的土條受力平衡，推導積分形式的滑體極限平衡，編程搜索求逡逑解相應(yīng)極限平衡方程。其技術(shù)路線如圖１＊４所示。逡逑－１１邋－逡逑
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU435

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 焦兵;萬文;趙延林;張為芳;易帥;;含傾斜軟弱夾層砂巖力學特性試驗[J];礦業(yè)工程研究;2018年04期

2 王高;;軟弱夾層處置辦法研究[J];南方農(nóng)機;2019年10期

3 簡文星,殷坤龍,馬昌前,劉禮領(lǐng),張超;萬州侏羅紀紅層軟弱夾層特征[J];巖土力學;2005年06期

4 鄒天;樁基中軟弱夾層的處理[J];住宅科技;1999年01期

5 韓瑜，，吳文平，呂興祖，李德惠;對低壩巖基軟弱夾層增穩(wěn)措施的探討[J];西安理工大學學報;1996年02期

6 夏萬仁;原狀軟弱夾層室內(nèi)抗剪強度試驗研究[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);1985年05期

7 王行本;關(guān)于軟弱夾層的抗剪強度問題[J];水力發(fā)電;1985年04期

8 包承綱;;壩基軟弱夾層工程性質(zhì)的土工研究方法[J];人民長江;1987年06期

9 樊文熙;;圍巖中包含軟弱夾層的支護應(yīng)力分析[J];焦作礦業(yè)學院學報;1988年01期

10 蘇愛軍 ,晏同珍;烏江彭水水利樞紐壩區(qū)軟弱夾層研究[J];地球科學;1989年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王志儉;殷坤龍;簡文星;;萬州區(qū)紅層軟弱夾層蠕變試驗研究[A];第九屆全國巖土力學數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

2 劉紅帥;唐立強;劉德東;鄭志華;;基巖場地軟弱夾層對地表峰值加速度的影響[A];第八屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C];2008年

3 羅鴻禧;;葛洲壩水利樞紐基巖軟弱夾層變化趨勢的物理化學力學探討[A];全國首屆工程地質(zhì)學術(shù)會議論文選集[C];1979年

4 劉琨;盧育霞;李倩;王平;;軟弱夾層對土層地震反應(yīng)的影響[A];第十一屆全國土力學及巖土工程學術(shù)會議論文集[C];2011年

5 齊俊修;;張坊水庫軟弱夾層變形特征試驗研究[A];第四屆全國構(gòu)造物理、第二屆全國高溫高壓聯(lián)合學術(shù)討論會論文摘要[C];1989年

6 項偉;;長江葛州壩工程壩基軟弱夾層的沉積規(guī)律及其工程地質(zhì)意義[A];全國第三次工程地質(zhì)大會論文選集（上卷）[C];1988年

7 熊麗珍;陸培炎;;樁基下臥軟弱夾層的分析計算[A];陸培炎科技著作及論文選集[C];2006年

8 佟名;顏新榮;秦國強;;人工開挖及降雨作用下含軟弱夾層順層滑坡失穩(wěn)研究[A];第十一屆邊坡工程技術(shù)大會論文集[C];2019年

9 張有天;;軟弱夾層非線性分析的邊界元方法及其應(yīng)用[A];邊界元法在巖石力學和工程中應(yīng)用會議文集[C];1987年

10 潘玉珍;;葛洲壩水利樞紐壩基軟弱夾層(剪切帶)演變趨勢地質(zhì)分析研究[A];2015年全國工程地質(zhì)學術(shù)年會論文集[C];2015年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 ;精心管理 科技攻關(guān) 打造精品工程[N];中國交通報;2007年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 吳尚杰;含軟弱夾層錨框支護邊坡的地震動響應(yīng)與動力穩(wěn)定性研究[D];福州大學;2018年

2 殷勇;地基軟弱夾層極限荷載及破壞模式研究[D];中國礦業(yè)大學;2018年

3 宋小林;層狀巖體爆破的層裂效應(yīng)及其對順層邊坡穩(wěn)定性的影響研究[D];西南交通大學;2008年

4 范剛;含軟弱夾層層狀巖質(zhì)邊坡地震響應(yīng)及穩(wěn)定性判識時頻方法研究[D];西南交通大學;2016年

5 李劍光;含傾斜軟弱夾層復合巖體強度及蠕變特性研究[D];青島科技大學;2015年

6 李棟梁;復雜地層淺埋軟巖隧道式錨碇受荷響應(yīng)機制及設(shè)計計算方法研究[D];重慶大學;2017年

7 趙新濤;城市巖體開挖爆破振動效應(yīng)及安全控制研究[D];重慶大學;2010年

8 朱賽楠;厚層基巖滑坡軟弱夾層演化過程及控滑機理研究[D];長安大學;2016年

9 聶瓊;小南海壩基軟弱夾層發(fā)育規(guī)律及三維可視化[D];中國地質(zhì)大學;2014年

10 唐軍峰;大型水電站地下洞室群施工力學行為研究[D];中南大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 羅亞飛;煤礦巷道含軟弱夾層底板錨固孔鉆進過程研究[D];河南理工大學;2018年

2 馮帆;軟弱夾層場地中地鐵車站結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析[D];河北工業(yè)大學;2017年

3 張涇;含軟弱夾層隧道圍巖穩(wěn)定性研究及支護效應(yīng)分析[D];武漢理工大學;2018年

4 殷博;緩傾順向軟弱夾層巖體邊坡穩(wěn)定性研究[D];貴州大學;2019年

5 田輝;采場上覆軟弱夾層區(qū)域鉆井受力與破壞機制研究[D];中國礦業(yè)大學;2019年

6 劉天s

本文編號：2704119