【摘要】：本文以陜西省榆林地區(qū)的風積沙為主要研究材料,通過室內(nèi)土工試驗及動三軸試驗,獲取風積沙的物理力學性能參數(shù)及動力特性參數(shù),根據(jù)相似理論,通過振動臺相似模型試驗,分析研究風積沙填筑的高路堤在地震荷載下的穩(wěn)定性,并得出了一些規(guī)律性的認識。本文主要開展的研究工作有:1.通過篩分、直剪、擊實試驗測得風積沙試樣的基本力學參數(shù),通過動三軸試驗獲得試樣動力特性參數(shù),基于等效動黏彈性本構(gòu)模型,確定模型材料并驗證了其合理性;2.根據(jù)振動臺特性參數(shù)和試驗?zāi)康?設(shè)計并制作了符合試驗要求的模型箱,驗證了模型箱模擬邊界條件的合理性,對比分析模型箱與模型土體自振頻率的差異,排除了模型箱對試驗結(jié)果造成的影響;3.設(shè)計并制作模型,選擇傳感器種類、型號及布設(shè)方式,選擇EL-Centre波、蘭州波和正弦波為試驗用波,制定加載制度,明確試驗流程;4.根據(jù)試驗結(jié)果完成路堤結(jié)構(gòu)在地震荷載下的穩(wěn)定性分析,主要包括分析加速度、位移的動態(tài)響應(yīng),分析地震波類型、加速度峰值、模型坡率等因素對路堤穩(wěn)定性影響。以加速度為例,分析結(jié)果表明:模型路堤上各點加速度峰值隨著輸入地震加速度峰值的增大而增大,加速度放大系數(shù)隨著豎直高度的增大而增大,加速度放大效應(yīng)在高程上明顯大于水平方向,其中路肩處的放大效應(yīng)最為明顯;5.根據(jù)試驗現(xiàn)象結(jié)合試驗數(shù)據(jù),對模型路堤破壞過程及破壞形態(tài)進行總結(jié)和分析。分析結(jié)果表明:模型路堤在EL-Centre波和蘭州波作用下主要表現(xiàn)為淺層土體松動,內(nèi)部土體滑移,邊坡坡面和路基頂部產(chǎn)生裂縫,裂縫逐漸向路基內(nèi)部發(fā)育,形成潛在的圓弧型滑動面;在正弦波作用下,模型二和模型三均在邊坡坡腳位置開始發(fā)生破壞,并逐漸向上延伸,最終原始路堤結(jié)構(gòu)形態(tài)完全被破壞。
[Abstract]:Taking the aeolian sand in Yulin area of Shaanxi Province as the main research material, the physical and mechanical properties and dynamic characteristic parameters of the aeolian sand were obtained through indoor geotechnical test and dynamic triaxial test, and according to the similarity theory, Based on the similar model test of shaking table, the stability of high embankment filled by aeolian sand under earthquake load is analyzed and studied, and some regular knowledge is obtained. The main research work carried out in this paper is as follows: 1. The basic mechanical parameters of aeolian sand samples were measured by screening, direct shear and compaction tests, and the dynamic characteristic parameters of the samples were obtained by dynamic triaxial test. Based on the equivalent dynamic viscoelastic constitutive model, the model material was determined and its rationality was verified. According to the characteristic parameters of the shaking table and the purpose of the test, the model box which accords with the test requirements is designed and made. The rationality of the simulation boundary conditions of the model box is verified, and the difference of the natural vibration frequency between the model box and the model soil is compared and analyzed. The influence of the model box on the test results is excluded. 3. Design and make the model, select the type, type and arrangement of the sensor, select EL-Centre wave, Lanzhou wave and sine wave as the test wave, make the loading system, clear the test procedure; 4. According to the test results, the stability analysis of embankment structure under earthquake load is completed, mainly including analyzing the dynamic response of acceleration and displacement, analyzing the influence of seismic wave type, acceleration peak value and model slope ratio on the stability of embankment. Taking the acceleration as an example, the results show that the acceleration peak value of each point on the model embankment increases with the increase of the input seismic acceleration peak value, and the acceleration magnification factor increases with the increase of vertical height. The acceleration magnification effect in elevation is obviously greater than that in horizontal direction, in which the magnification effect at the shoulder is the most obvious. 5. Based on the experimental data, the failure process and failure pattern of the model embankment are summarized and analyzed. The results show that under the action of EL-Centre wave and Lanzhou wave, the model embankment mainly displays shallow soil loosening, internal soil slip, cracks on slope and top of roadbed, and cracks gradually develop into the interior of roadbed. Forming a potential circular sliding surface; Under the action of sine wave, both model two and model three begin to destroy at the base of slope, and extend up gradually. Finally, the structure of original embankment is destroyed completely.
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U416.12

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本文編號：2454586