強震條件下巖質(zhì)路塹邊坡與預應力錨索結(jié)構(gòu)的動力相互作用機制研究.pdf

1、根據(jù)對四川省內(nèi)的由2008年5.12汶川8.0級地震造成的路塹邊坡震害進行的調(diào)查,歸納分析了錨固邊坡的震害情況。在通過室內(nèi)直剪試驗獲得錨固體與巖體界面的抗剪強度參數(shù)的基礎上,結(jié)合錨固邊坡震害調(diào)查結(jié)果,對預應力錨索結(jié)構(gòu)與邊坡巖土體的動力相互作用機制進行了計算分析。本文的主要工作內(nèi)容與結(jié)果如下:
　　 1)通過對巖質(zhì)路塹邊坡的震害情況的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)采用錨固結(jié)構(gòu)加固的邊坡具有較好的抗震性能。
　　 2)通過直剪試驗模擬了砂漿

2、和巖石粘結(jié)面的剪切破壞過程；分析了峰值強度的影響因素及砂灰比對砂漿巖石粘結(jié)強度的影響規(guī)律,得到殘余內(nèi)摩擦角和殘余粘聚力分別在砂灰比為0.75、0.50時取得較大值；得到砂漿與三種常見巖石的粘結(jié)強度參數(shù)。
　　 3)用擬靜力法推導了平面滑動和圓弧滑動模式的邊坡在水平地震作用下的預應力錨索內(nèi)力的計算公式形如T=Af(kci)+B,得到隨著水平地震影響系數(shù)的增加,錨索的錨拉力呈線性增長的變化特征。利用彈性理論推導了錨索錨固段剪應力分布

3、公式及最大剪應力出現(xiàn)的位置與其影響因素,得到巖體越軟,剪應力分布范圍越大峰值越??；地震過程中錨固段未破壞時,最大剪應力位置保持不變(zτmax=√1／b,b為與錨固體直徑及變形參數(shù)有關(guān)的計算參數(shù))；巖體泊松比越小、巖體與錨固體彈性模量比值越大,錨固段剪應力峰值位置越淺。
　　 4)利用理論分析和數(shù)值模擬方法討論了錨固結(jié)構(gòu)動力作用機制與特征,得到在地震條件下關(guān)于錨固結(jié)構(gòu)和邊坡的動力響應規(guī)律如下:
　　 ①錨固結(jié)構(gòu)內(nèi)力會增加

4、,平均增加幅度約為60％,在地震過程中會加大對邊坡的錨固作用；對降低坡腳處的剪應變、限制坡面位移、維護邊坡穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用；錨固結(jié)構(gòu)可與坡體發(fā)生很好地變形協(xié)調(diào),改善邊坡巖土體的應力狀態(tài),提高邊坡中潛在滑動面或軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強度,有利于坡體穩(wěn)定。錨固結(jié)構(gòu)受豎向地震作用的影響較小。
　　 ②就整體而言,隨著巖質(zhì)邊坡高程的增加,水平加速度、速度、位移有垂直放大的規(guī)律；但沿坡面向上PGA放大系數(shù)呈先增大后減小規(guī)律；
　　 ③