组合支护结构加固高边坡的地震动响应特性研究

 基于原型边坡设计大型振动台模型试验,通过监测不同幅值和类型地震波作用时的桩身土压力、坡体加速度、格构梁位移和锚索预应力,研究组合结构与加固边坡体的动力响应特性,评价加固效果。试验结果表明：锚索与抗滑桩在地震时协同工作,桩身土压力随输入波幅值增加而增大,锚索预应力变化规律与边坡体的稳定程度有关,表现为先减小后增大;地震造成抗滑桩主动土压力的合力作用点上移至l/2处,被动土压力区的2个转点也发生明显变化;输入地震波峰值不大于0.5 g时,格构梁位移响应值较小,坡体中部抗滑桩以下不存在加速度放大效应,边坡整体稳定性好。另外,运用加速度时程的Hilbert边际谱研究了坡体内部的震害损伤特性,损伤识别结果与试验监测数据吻合。该研究成果可为更加合理地考虑地震区锚索格构梁–抗滑桩联合防护边坡的设计提供指导。     

含倾斜强风化带及局部边坡复杂场地的动力响应及破坏模式研究

 基于大型振动台模型试验,研究了含倾斜强风化带及局部边坡场地在地震波作用下的动力响应特征,同时结合边际谱理论分析、土层内部应变和边坡位移规律,探究了场地内部的损伤发展过程。试验结果表明：模型加载El Centro地震波时,基岩和基覆内加速度放大系数随高程增加而增大,当加载地震波幅值大于0.33 g时,输入幅值越大,加速度放大越小;强风化带处加速度峰值削弱明显,加载幅值越大,削弱程度越大。模型加载3 Hz正弦波时,边际谱能量识别显示场地损伤从平台与局部边坡拐角下的强风化带开始,此后局部边坡底部强风化和平台中部下的强风化带出现损伤,平台与局部边坡拐角处强风化带的损伤逐渐与顶部损伤贯通;土层应变、坡面位移规律印证了场地损伤的发展过程;由破坏现象、边际谱损伤发展分析、土层应变及边坡位移规律可知,该含倾斜强风化带场地的破坏模式表现为拉裂–剪切–滑移以及拉裂–剪切–破碎2种破坏模式。     

条带式刚性面板加筋土挡墙筋带应变响应特性研究

 基于大型振动台模型试验,研究条带式刚性面板挡墙在地震波作用下筋带的应变响应特征,并结合土体相对密实度、面板位移以及频谱特征,探究加筋土挡墙的潜在损伤规律。试验结果表明：随着地震波加载幅值增大,筋带主要受力区域从潜在破坏区移至加筋稳定区;对筋带应变分析显示墙内破坏从中部开始,逐渐向下部发展,中下部更易发生破坏;潜在破裂面研究表明挡墙的破裂面形式类似0.3 H(H为墙高)折线形式,但区域大于规范上的破裂面;在0.1 g～0.3 g地震波作用下相对密实度随加载峰值增加而增大,0.4 g以后相对密实度减小,土体发生损伤,与应变规律一致;不同地震波加载前后输入的白噪声傅里叶谱显示,地震波向上传播其频谱由单峰值逐渐发展为双峰值,且0.4 g以后第二峰值频率有逐渐增大趋势。该研究成果可为更加合理地考虑地震区的加筋土挡墙结构的设计提供指导。