框架錨索及框架錨索-抗滑樁加固巖質(zhì)邊坡的動力特性研究.pdf

1、“5.12”汶川地震和“4.20”蘆山地震震害調(diào)查均顯示框架錨索及框架錨索-抗滑樁組合支護結(jié)構(gòu)形式具有良好的抗震性能，但目前對其抗震機理的認(rèn)識不足，使其在高烈度地震區(qū)復(fù)合支護結(jié)構(gòu)的合理選型應(yīng)用中受到限制。
　　本文以交通運輸部建設(shè)科技項目“四川藏區(qū)高海拔高烈度條件下公路建設(shè)減災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)研究”為契機，借助大型振動臺模型試驗探討了框架錨索加固含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡體的地震動力響應(yīng)特性、地震波在軟弱夾層內(nèi)的放大效應(yīng)及錨索軸力的空間響應(yīng)特性，

2、從能量角度出發(fā)，提出了框架錨索加固邊坡的抗震設(shè)計方法;基于原型邊坡概化的地質(zhì)體，開展了框架錨索-抗滑樁組合結(jié)構(gòu)加固邊坡的振動臺模型試驗，研究了作為主動防護結(jié)構(gòu)的框架錨索與作為被動支擋結(jié)構(gòu)的抗滑樁在地震時的力學(xué)響應(yīng)機制及其加固邊坡的抗震效果，提出了框架錨索-抗滑樁加固邊坡的抗震設(shè)計方法。論文取得的主要成果和結(jié)論如下:
　　(1)框架錨索加固邊坡的地震動力響應(yīng)特性
　　詳細介紹了框架錨索加固含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡的振動臺模型試驗制作

3、過程，研究了滑床、滑體和框架梁結(jié)構(gòu)的地震變形特性及其差異性，錨索軸力響應(yīng)峰值與殘余值的空間特性，潛在滑體與軟弱夾層內(nèi)的加速度響應(yīng)特性以及邊坡體的宏觀變形發(fā)展過程。提出了框架錨索加固巖質(zhì)邊坡的地震破壞機制與識別邊坡體地震破壞的加速度頻譜方法。
　　(2)框架錨索加固邊坡的抗震設(shè)計方法
　　將錨索軸力在地震時的響應(yīng)值分解為彈性響應(yīng)階段和殘余軸力增加階段，基于多自由度體系的集中質(zhì)量法和塊體滑移理論提出了地震過程中錨索軸力的空間響應(yīng)

4、值求解方法。基于能量分析理論，提出了考慮錨索軸力變化的框架錨索加固直線型與對數(shù)螺旋線型破裂面邊坡的地震穩(wěn)定性計算方法，并將其計算結(jié)果與振動臺模型試驗結(jié)果對比驗證。
　　(3)框架錨索-抗滑樁組合結(jié)構(gòu)加固邊坡的地震動力響應(yīng)特性
　　基于原型邊坡概化的地質(zhì)體，開展了框架錨索-抗滑樁組合結(jié)構(gòu)加固邊坡的大型振動臺模型試驗。研究了錨索軸力、抗滑樁土壓力、邊坡加速度與位移在地震時的響應(yīng)特性，揭示了錨索軸力地震響應(yīng)的分區(qū)特性，探討了抗滑樁

5、與錨索在地震時的協(xié)同工作機制，通過引入Hilbert邊際譜，探索了地震波在加固邊坡體內(nèi)傳播時的能量變化規(guī)律、識別了邊坡體損傷位置的發(fā)展變化特性，評價邊坡的加固效果。
　　(4)框架錨索-抗滑樁組合結(jié)構(gòu)加固邊坡的抗震設(shè)計方法
　　基于框架錨索-抗滑樁加固邊坡的振動臺模型試驗結(jié)果，提出了框架錨索-抗滑樁加固邊坡的抗震設(shè)計方法，其中考慮加速度高程放大效應(yīng)、抗滑樁與邊坡體變形協(xié)調(diào)條件等因素著重提出了錨索的抗震分區(qū)設(shè)計，并結(jié)合具體工程