【摘要】：由于樁板式抗滑結(jié)構(gòu)具有抗滑能力強、施工安全簡便、速度快、工程量小等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于基覆和順層邊坡的滑坡治理中,從“5.12”汶川地震支擋結(jié)構(gòu)的震害調(diào)查也發(fā)現(xiàn),樁板式抗滑擋土墻具備優(yōu)良的抗震性能,對于此結(jié)構(gòu),目前國內(nèi)外在靜力設(shè)計方面已進(jìn)行了一些研究,然而對抗震機理的研究較少,對樁板式抗滑擋墻的抗震性能研究更少,致使至今仍缺少成熟的抗震設(shè)計計算方法,并使得這一經(jīng)濟合理的工程結(jié)構(gòu)在抗震領(lǐng)域的運用上受到了很大的限制。鑒于此,本文以汶川地震公路、鐵路支擋結(jié)構(gòu)的震害調(diào)查為研究背景,設(shè)計完成了2個相似比為1：10的樁板式抗滑擋土墻支護(hù)邊坡模型,以歸一化處理后的臥龍臺站地震波作為設(shè)計輸入地震波,開展了大型振動臺試驗,并借助數(shù)值模擬和理論分析手段對其進(jìn)行了拓展,該論文的研究成果將為深入揭示樁板式抗滑擋土墻的抗震機理、完善結(jié)構(gòu)工作機制研究和改善抗震設(shè)計方法提供有力的理論依據(jù)和參考。該論文取得的主要成果和結(jié)論如下： (1)大型振動臺模型試驗相似比設(shè)計 結(jié)合地震調(diào)查情況,選取典型震害工點,進(jìn)行了2個模型的大型振動臺試驗研究。根據(jù)模型試驗的相似性要求,制定了本試驗的相似關(guān)系設(shè)計基本原則,并根據(jù)量綱分析法完成了模型的相似比設(shè)計,推導(dǎo)了試驗所涉及物理量的相似常數(shù),確定了模型相似材料和物理力學(xué)參數(shù),選取了臺面輸入加載方案。此外,對試驗過程中擋土結(jié)構(gòu)和邊坡模型的制作進(jìn)行了詳細(xì)介紹,為同類試驗提供了有價值的參考。 (2)樁板式抗滑擋土墻加固邊坡的地震響應(yīng)特性 利用從上述2個結(jié)構(gòu)模型試驗中測得的地震土壓力、位移、加速度和錨索軸力的時程數(shù)據(jù),分別進(jìn)行詳細(xì)、系統(tǒng)的分析,得出了樁板式抗滑擋土墻在不同地震動參數(shù)作用下樁身內(nèi)力、結(jié)構(gòu)變形、錨索軸力與剪應(yīng)力的動態(tài)響應(yīng)規(guī)律,并認(rèn)識了加固邊坡中的加速度響應(yīng)特性和地震波傳播規(guī)律。 (3)樁板式抗滑擋土墻的數(shù)值分析 利用FLAC3D有限差分法建立了結(jié)構(gòu)一土一錨相互作用的三維模型,把歸一化處理后的汶川臥龍波、Kobe波和E1Centro波等實測地震記錄用作激勵,完成了多個工況的動力時程反應(yīng)計算。針對影響結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的輸入地震動參數(shù)、巖土材料參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)分別進(jìn)行了參數(shù)影響分析,得出了結(jié)構(gòu)在不同參數(shù)下的地震響應(yīng)規(guī)律。此外,數(shù)值分析工作也貫穿到樁板式抗滑擋土墻加固邊坡的抗震機理研究和設(shè)計方法的驗證等各個章節(jié)。 (4)樁板式抗滑擋土墻加固邊坡的抗震機理 結(jié)合模型試驗、數(shù)值分析和理論分析的研究成果,應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)方法,研究了地震作用下樁板式抗滑擋土墻加固邊坡的變形規(guī)律,得到了加固邊坡在地震下具有不同位移特性的分區(qū)特征,并從樁前后土體與結(jié)構(gòu)運動不一致的角度揭示了結(jié)構(gòu)一土動力耦合作用的工作機制,此外,通過MTS試驗分析了錨固體系在破壞過程的不同階段界面粘結(jié)力的變化情況和加載周期對極限承載力的影響,提出了錨固體系的位移控制原則。 (5)樁板式抗滑擋土墻的抗震設(shè)計方法 結(jié)合振動臺試驗、數(shù)值分析成果,對樁板式抗滑擋土墻的擬靜力設(shè)計法提出了修正建議,考慮到錨索安裝會引起樁后土體應(yīng)力重分布的效果,推導(dǎo)了預(yù)應(yīng)力錨索樁板式抗滑擋土墻的抗震設(shè)計方法。此外,鑒于地震動特性和結(jié)構(gòu)本身特性對抗震性能的影響,運用Pushover能力譜法,提出了樁板式抗滑擋土墻的頻譜設(shè)計方法,并提出了考慮近斷層脈沖效應(yīng)的R因子折減估算模型,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合性能設(shè)計思想,考慮了剛性樁與柔性樁抗震性能的差異性,提出了樁板式抗滑擋土墻的“三級設(shè)防”標(biāo)準(zhǔn)。上述修正建議和新的設(shè)計方法均通過振動臺試驗和數(shù)值分析的手段進(jìn)行了驗證。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU476.4;TU435

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳兆營,薄景山,劉紅帥,丁仁杰,齊文浩,劉德東;巖體邊坡地震穩(wěn)定性動安全系數(shù)分析方法[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2004年03期

2 陳新民;沈建;魏平;楊杰;;下蜀土邊坡地震穩(wěn)定性的大型振動臺試驗研究(Ⅱ)——試驗結(jié)果及分析[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2010年06期

3 林家勝;唐必剛;;Chopra改進(jìn)能力譜法在橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能研究上的應(yīng)用[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2010年08期

4 曾云華,鄭明新;預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力模型試驗[J];華東交通大學(xué)學(xué)報;2003年02期

5 于玉貞;鄧麗軍;李榮建;;砂土邊坡地震動力響應(yīng)離心模型試驗[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年06期

6 戰(zhàn)玉寶;畢宣可;尤春安;;預(yù)應(yīng)力錨索錨固段應(yīng)力分布影響因素分析[J];土木工程學(xué)報;2007年06期

7 尤春安;全長粘結(jié)式錨桿的受力分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2000年03期

8 周德培,王建松;預(yù)應(yīng)力錨索樁內(nèi)力的一種計算方法[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2002年02期

9 張友良,馮夏庭,范建海,方曉睿;抗滑樁與滑坡體相互作用的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2002年06期

10 肖世國,周德培;非全長粘結(jié)型錨索錨固段長度的一種確定方法[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2004年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李榮建;土坡中抗滑樁抗震加固機理研究[D];清華大學(xué);2008年

，

本文編號：2448988