基于振動臺模型試驗(yàn)的二元結(jié)構(gòu)邊坡地震動力響應(yīng)研究
本文選題:振動臺模型試驗(yàn) + 二元結(jié)構(gòu)邊坡 ; 參考:《工程地質(zhì)學(xué)報》2017年01期
【摘要】:在強(qiáng)震區(qū),地震誘發(fā)邊坡失穩(wěn)等地質(zhì)災(zāi)害的安全隱患十分突出。同時,針對由上覆松散堆積物和下臥基巖構(gòu)成的土巖二元結(jié)構(gòu)邊坡,其地震作用下動力響應(yīng)的相關(guān)研究仍較為少見。因此本文以海西福永高速ZK132+300段典型土巖二元結(jié)構(gòu)邊坡為原型,設(shè)計制作了1/20縮尺模型邊坡,在福建省土木工程災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的雙向地震模擬振動臺上,完成了20種工況的模擬地震動試驗(yàn)。重點(diǎn)關(guān)注坡體高程、地震動幅值、地震動頻率特征對PGA放大系數(shù)的影響,得到以下結(jié)論。坡內(nèi)和坡面各測點(diǎn)處PGA放大系數(shù),均呈現(xiàn)出明顯的高程效應(yīng)和鞭梢效應(yīng);但錨框支護(hù)能有效抑制坡面的趨表效應(yīng)。隨著輸入地震動幅值的增大,土體表現(xiàn)出明顯的塑性特征,坡內(nèi)和坡面各測點(diǎn)處PGA放大系數(shù),按高程依次呈線性減小或指數(shù)型減小。在相同幅值、不同頻率特征的地震波作用下,坡面各測點(diǎn)處PGA放大系數(shù)呈現(xiàn)出明顯的差異性;但這種因地震波頻譜特性不同而產(chǎn)生的差異,隨著高程增加而逐漸減小,并在坡頂處趨向一致。同時通過對邊坡表觀破壞特征的描述,發(fā)現(xiàn)二元結(jié)構(gòu)邊坡的裂縫發(fā)展僅出現(xiàn)在上部土質(zhì)坡體的坡頂和坡肩自由面附近,未出現(xiàn)貫通性裂縫和整體滑移失穩(wěn),認(rèn)為錨框支護(hù)結(jié)構(gòu)極大提高了上部土質(zhì)邊坡的抗震性能。
[Abstract]:In strong earthquake area, the safety hidden danger of slope instability caused by earthquake is very prominent. At the same time, the study on dynamic response of soil and rock bivariate slope composed of overlying loose deposits and underlying bedrock is still rare. Therefore, based on the typical soil-rock dual structure slope of ZK132 300 section of Haixi Fuyong High Speed, a 1 / 20 scale model slope is designed and manufactured, which is used on the bi-directional earthquake simulation shaking table of the key Laboratory of Civil Engineering disaster Prevention in Fujian Province. The simulated ground motion tests under 20 different operating conditions have been completed. The influence of slope height, amplitude of ground motion and frequency characteristics of ground motion on PGA magnification factor is emphasized, and the following conclusions are obtained. The PGA magnification factor in the slope and at each measuring point on the slope shows obvious elevation effect and whipping effect, but the anchor frame support can effectively restrain the topographic effect on the slope surface. With the increase of the amplitude of the input ground motion, the soil shows obvious plastic characteristics. The PGA magnification factor at the measured points in the slope and the slope surface decreases linearly or exponentially according to the elevation. Under the action of seismic waves with the same amplitude and different frequency characteristics, the PGA magnification coefficient at different measuring points on the slope surface shows obvious difference, but the difference caused by the different frequency spectrum characteristics of the seismic wave gradually decreases with the increase of height. And at the top of the slope tend to be consistent. At the same time, through the description of the apparent failure characteristics of the slope, it is found that the crack development of the dual structure slope only occurs near the top of the upper soil slope body and the free surface of the slope shoulder, and there is no penetrating crack and integral slip instability. It is considered that the Anchor-frame support structure greatly improves the seismic performance of the upper soil slope.
【作者單位】: 福州大學(xué)土木工程學(xué)院;同濟(jì)大學(xué)巖土及地下工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:同濟(jì)大學(xué)巖土及地下工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(KLE-TJGE-B1404)資助
【分類號】:TU435
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,本文編號:1965485
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