發(fā)布時間：2020-12-10 20:06

　　在已完成的振動臺模型試驗基礎(chǔ)上,進一步采用數(shù)值模擬方法定量研究含軟弱夾層錨框支護邊坡的地震動態(tài)響應(yīng)規(guī)律.坡面與坡內(nèi)各測點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點高程效應(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,各測點處的正負(fù)向水平土壓力峰值(PEP)震蕩系數(shù)都大致相等;隨著地震動幅值增大,最小動土壓力逐漸趨于為零(幾乎脫空);而最大動土壓力可高達靜止土壓力的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態(tài)響應(yīng),均明顯大于其他類型地震波.以上數(shù)值模擬所反映的含軟弱夾層錨框支護邊坡地震動態(tài)響應(yīng)規(guī)律,與振動臺模型試驗結(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結(jié)果,認(rèn)為模型試驗中相似材料超強設(shè)計、測點布設(shè)過少等缺點,應(yīng)在進一步研究中予以克服. 

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

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

邊坡模型及測點布置示意(單位:cm)

為進一步定量研究地震作用下含軟弱夾層錨框支護邊坡的動態(tài)響應(yīng)，也為便于與振動臺模型試驗結(jié)果比照驗證，將前述縮尺模型按相似比例放大后，在FLAC3D數(shù)值平臺上建立含軟弱夾層錨框支護邊坡的數(shù)值模型．其立面幾何尺寸如圖2所示，其延長方向上取為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．需要說明的是，模型試驗中錨桿打設(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MK11+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)點實體單元模擬，錨桿和框架梁分別采用2節(jié)點索單元和梁單元模擬．需要說明的是，動力荷載傳遞的準(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應(yīng)波長的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個實體單元，320個索單元和104個梁單元．另外邊坡數(shù)值模型的左側(cè)與前后側(cè)，均施加以自由場邊界(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)出類似于無限場地的效果．

邊坡各地層及軟弱夾層均采用6節(jié)點實體單元模擬，錨桿和框架梁分別采用2節(jié)點索單元和梁單元模擬．需要說明的是，動力荷載傳遞的準(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應(yīng)波長的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個實體單元，320個索單元和104個梁單元．另外邊坡數(shù)值模型的左側(cè)與前后側(cè)，均施加以自由場邊界(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)出類似于無限場地的效果．1.3 本構(gòu)參數(shù)

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2909295