發(fā)布時間：2019-11-07 10:43

【摘要】：在采用擬靜力法分析公路路基抗震穩(wěn)定時,需要考慮路基對地震加速度產(chǎn)生動力放大效果的影響。為了研究該放大效果,針對填方路基在強(qiáng)地震動作用下的動力響應(yīng),設(shè)計并完成了1∶20比尺的路基大型振動臺模型試驗。通過輸入不同類型、幅值、頻率的地震波激勵,研究地震作用下路基模型邊坡地震峰值加速度的放大系數(shù)。試驗結(jié)果表明,路基邊坡對輸入的水平地震波具有明顯的放大作用,而對豎向地震波的放大作用不明顯。沿路基高程向上,水平地震波加速度峰值放大系數(shù)呈現(xiàn)波動,且坡面的放大系數(shù)大于路基內(nèi)部的放大系數(shù)。在不同類型、不同振幅和不同頻率的地震波作用下,路基地震峰值加速度放大系數(shù)具有明顯的差異。試驗結(jié)果可為確定路基抗震穩(wěn)定設(shè)計的動力荷載提供相應(yīng)的參考。
【圖文】：

圖１振動臺組成示意圖Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅ板圍護(hù)。箱內(nèi)采用防水海綿作為減震層內(nèi)襯材料，并用透明膠帶將其緊貼于模型箱壁，厚度約為５ｍｍ。為了減小土體和模型箱兩側(cè)面的摩擦，表層襯一層聚乙烯塑料薄膜。振動臺試驗?zāi)Ｐ蛿嗝娉叽缫妶D２。在模型制作時，填土逐層鋪設(shè)并壓實，每層厚度控制在１５～２０ｃｍ之內(nèi)。圖２路基模型斷面圖（單位：ｍｍ）Ｆｉｇ．２Ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｍｏｄｅｌ（ｕｎｉｔ：ｍｍ）埋設(shè)的傳感器包括土壓力傳感器、百分表和加速度傳感器，布置在模型擋墻和填土中間這兩個縱剖面上，具體布置位置見圖２，圖中僅繪制了加速度傳感器。每一點的加速度計可同時監(jiān)測三個方向上加速度的變化。１．２相似關(guān)系及材料選擇模型設(shè)計最關(guān)鍵的是確定模型與原型之間的相似關(guān)系。本試驗以模型尺寸、密度和加速度為控制量，按Ｂｏｃｋｉｎｇｈａｍπ定理導(dǎo)出了各物理量之間的相似關(guān)系，見表１。選擇現(xiàn)場填土土樣為本模型試驗的填料。由于現(xiàn)場土樣的最大粒徑達(dá)６０ｍｍ，需對超徑料進(jìn)行必要的處理，然后依據(jù)現(xiàn)場篩分所得的填料級配情況，添加適量的石英砂，以滿足ＣＥ、Ｃρ和Ｃμ的相似率要求�，F(xiàn)場土樣的含石量３０％，不均勻系數(shù)Ｃｕ＝１６．８８，曲率系數(shù)Ｃｃ＝１．４１。配制后的土樣最大干密度ρｄｍａｘ＝２．０９×１０３ｋｇ／ｍ３，最佳含水量ｗｏｐ＝１０．９％。１．３加載方式試驗輸入的地震波為人工波和天然地震波，其中天然地震波包括ＥＬＣｅｎｔｒｏ和汶川波。輸入過程中，天然地震波按照相似率確定時間壓縮比，改變相應(yīng)的頻率，并按照設(shè)計

圖１振動臺組成示意圖Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅ板圍護(hù)。箱內(nèi)采用防水海綿作為減震層內(nèi)襯材料，并用透明膠帶將其緊貼于模型箱壁，厚度約為５ｍｍ。為了減小土體和模型箱兩側(cè)面的摩擦，表層襯一層聚乙烯塑料薄膜。振動臺試驗?zāi)Ｐ蛿嗝娉叽缫妶D２。在模型制作時，填土逐層鋪設(shè)并壓實，每層厚度控制在１５～２０ｃｍ之內(nèi)。圖２路基模型斷面圖（單位：ｍｍ）Ｆｉｇ．２Ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｍｏｄｅｌ（ｕｎｉｔ：ｍｍ）埋設(shè)的傳感器包括土壓力傳感器、百分表和加速度傳感器，布置在模型擋墻和填土中間這兩個縱剖面上，具體布置位置見圖２，圖中僅繪制了加速度傳感器。每一點的加速度計可同時監(jiān)測三個方向上加速度的變化。１．２相似關(guān)系及材料選擇模型設(shè)計最關(guān)鍵的是確定模型與原型之間的相似關(guān)系。本試驗以模型尺寸、密度和加速度為控制量，按Ｂｏｃｋｉｎｇｈａｍπ定理導(dǎo)出了各物理量之間的相似關(guān)系，見表１。選擇現(xiàn)場填土土樣為本模型試驗的填料。由于現(xiàn)場土樣的最大粒徑達(dá)６０ｍｍ，需對超徑料進(jìn)行必要的處理，然后依據(jù)現(xiàn)場篩分所得的填料級配情況，添加適量的石英砂，以滿足ＣＥ、Ｃρ和Ｃμ的相似率要求�，F(xiàn)場土樣的含石量３０％，不均勻系數(shù)Ｃｕ＝１６．８８，曲率系數(shù)Ｃｃ＝１．４１。配制后的土樣最大干密度ρｄｍａｘ＝２．０９×１０３ｋｇ／ｍ３，，最佳含水量ｗｏｐ＝１０．９％。１．３加載方式試驗輸入的地震波為人工波和天然地震波，其中天然地震波包括ＥＬＣｅｎｔｒｏ和汶川波。輸入過程中，天然地震波按照相似率確定時間壓縮比，改變相應(yīng)的頻率，并按照設(shè)計


本文編號：2557241