基于离心振动台模型试验的锚索抗滑桩抗震技术研究

发布时间：2018-01-15 18:00

本文关键词：基于离心振动台模型试验的锚索抗滑桩抗震技术研究　出处：《中国地震局工程力学研究所》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：锚索抗滑桩是加固大型、特大型边坡或滑坡优选的工程手段。尽管如此,其静力设计方法仍未合理地反映锚索抗滑桩的真实受力特性,未得到学术界和工程界的公认,故无规范对此作出统一的规定和说明。汶川大地震震害调查发现,锚索抗滑桩在实际烈度超过设防烈度时仍然完好无损,具有良好的抗震能力。这表明设计的安全裕度过高,虽安全,但太不经济,不符合我国的绿色发展理念。锚索抗滑桩抗震技术包括其地震响应、加固机理、破坏模式、设计方法及抗震措施等,规范尚无相关规定,现有成果未能反映真实的抗震技术内涵,同时缺乏锚索抗滑桩与普通抗滑桩抗震性能的对比。为此,本文总结评述了有关国内外的研究进展,指出了需重点解决的几个关键问题,并以实际中最为常见的堆积型滑坡的锚索抗滑桩加固工程为参考原型,采用国际先进的、能实现原型仿真的离心振动台模型试验平台,设计完成了50g离心加速度条件下锚索抗滑桩和普通抗滑桩加固滑坡的动态离心模型试验,研究了锚索抗滑桩、普通抗滑桩及其两者异同的地震响应特征及规律。创新性工作如下:1.研发了锚索抗滑桩动力离心试验新机构。自主研发了离心模型试验中锚索抗滑桩的预应力锚索轴力微型测试机构,首次实现了超重力场条件下锚索抗滑桩系统当中锚索轴力的实时测量,为锚索抗滑桩模型试验提供了新技术。2.揭示了锚索抗滑桩地震响应特征和规律。揭示和对比了单桩式和排桩式锚索抗滑桩不同地震动输入过程中滑坡体的沉降变形、PGA放大效应、桩后动土压力和桩身动弯矩分布及锚索轴力响应特征及规律,弥补了地震现场监测数据的空缺。3.发现了普通抗滑桩设计规范存在的问题。发现了滑体厚度只改变抗滑桩的滑坡推力大小而不改变分布形式以及最大动土压力和动弯矩点在地震作用时下移的规律,指出了规范拟静力法滑坡推力最大作用点不变的问题。4.提出了工程中桩型选型指导依据和建议。锚索抗滑桩改变桩后动土压力和桩身动弯矩分布形式及坡体破坏模式是降低滑坡破坏程度和减小坡顶沉降位移的机理,提出了锚索抗滑桩是保护坡顶建筑物、避免地震后续灾害的优选手段。本文的学术价值在于:通过原型仿真的动态离心试验,较系统地揭示了锚索抗滑桩、普通抗滑桩的地震响应规律,对比了两者抗震性能的差异,为建立和发展科学合理的抗震设计理论与方法、改进现有设计规范积累了宝贵的资料和经验。
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【学位授予单位】：中国地震局工程力学研究所
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU473.1

【参考文献】