發(fā)布時(shí)間：2020-12-10 20:06

　　在已完成的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步采用數(shù)值模擬方法定量研究含軟弱夾層錨框支護(hù)邊坡的地震動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律.坡面與坡內(nèi)各測(cè)點(diǎn)處的水平加速度峰值(PHA)放大系數(shù)均隨高程增加而非線性增大,表現(xiàn)出明顯的鞭梢效應(yīng);但軟弱夾層的存在改變了其附近測(cè)點(diǎn)高程效應(yīng)表現(xiàn)形式,并在大振幅工況下表現(xiàn)出明顯的隔震效應(yīng).小振幅工況下,各測(cè)點(diǎn)處的正負(fù)向水平土壓力峰值(PEP)震蕩系數(shù)都大致相等;隨著地震動(dòng)幅值增大,最小動(dòng)土壓力逐漸趨于為零(幾乎脫空);而最大動(dòng)土壓力可高達(dá)靜止土壓力的4～7倍.高頻成分豐富的WC波,其卓越頻率與邊坡自振頻率較接近,故其引起加速度與土壓力動(dòng)態(tài)響應(yīng),均明顯大于其他類(lèi)型地震波.以上數(shù)值模擬所反映的含軟弱夾層錨框支護(hù)邊坡地震動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律,與振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)結(jié)果大致吻合.但從量值上看,數(shù)值模擬中PHA放大系數(shù)(坡頂部位)和PEP震蕩系數(shù)(正向)均明顯大于模型試驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為模型試驗(yàn)中相似材料超強(qiáng)設(shè)計(jì)、測(cè)點(diǎn)布設(shè)過(guò)少等缺點(diǎn),應(yīng)在進(jìn)一步研究中予以克服. 

【文章來(lái)源】：應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2020年04期 第852-864頁(yè) 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：13 頁(yè)

【部分圖文】：

邊坡模型及測(cè)點(diǎn)布置示意(單位:cm)

為進(jìn)一步定量研究地震作用下含軟弱夾層錨框支護(hù)邊坡的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，也為便于與振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)結(jié)果比照驗(yàn)證，將前述縮尺模型按相似比例放大后，在FLAC3D數(shù)值平臺(tái)上建立含軟弱夾層錨框支護(hù)邊坡的數(shù)值模型．其立面幾何尺寸如圖2所示，其延長(zhǎng)方向上取為24m，共打設(shè)16根(4行×4列)錨桿及8根框架梁，軟弱夾層的厚度為0.8m．需要說(shuō)明的是，模型試驗(yàn)中錨桿打設(shè)角度為垂直于坡面(以便于模型澆筑)，而工程實(shí)踐中錨桿打設(shè)角度通常是與坡面斜交，因此參考招銀疏港高速M(fèi)K11+115段的工程原型，數(shù)值模型中錨桿打設(shè)角度為斜交坡面75°，且錨桿前端1/3為自由段，后端2/3為錨固段．邊坡各地層及軟弱夾層均采用6節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元模擬，錨桿和框架梁分別采用2節(jié)點(diǎn)索單元和梁?jiǎn)卧�模擬．需要說(shuō)明的是，動(dòng)力荷載傳遞的準(zhǔn)確性與地震波在介質(zhì)中的波速、地震波的頻率成分密切相關(guān)，一般認(rèn)為單元網(wǎng)格特征尺寸不宜小于最高頻率所對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的1/8．最終網(wǎng)格劃分后的邊坡數(shù)值模型如圖3所示，共包含20 574個(gè)實(shí)體單元，320個(gè)索單元和104個(gè)梁?jiǎn)卧�．另外邊坡�?shù)值模型的左側(cè)與前后側(cè)，均施加以自由場(chǎng)邊界(如圖3中模型外側(cè)單元所示)，以消除地震波在邊界處的反射，表現(xiàn)出類(lèi)似于無(wú)限場(chǎng)地的效果．

邊坡各地層及軟弱夾層均采用6節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元模擬，錨桿和框架梁分別采用2節(jié)點(diǎn)索單元和梁?jiǎn)卧�模擬．需要說(shuō)明的是，動(dòng)力荷載傳遞的準(zhǔn)確性與地震波在介質(zhì)中的波速、地震波的頻率成分密切相關(guān)，一般認(rèn)為單元網(wǎng)格特征尺寸不宜小于最高頻率所對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的1/8．最終網(wǎng)格劃分后的邊坡數(shù)值模型如圖3所示，共包含20 574個(gè)實(shí)體單元，320個(gè)索單元和104個(gè)梁?jiǎn)卧�．另外邊坡�?shù)值模型的左側(cè)與前后側(cè)，均施加以自由場(chǎng)邊界(如圖3中模型外側(cè)單元所示)，以消除地震波在邊界處的反射，表現(xiàn)出類(lèi)似于無(wú)限場(chǎng)地的效果．1.3 本構(gòu)參數(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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