路基地震峰值加速度响应特性振动台试验研究
发布时间：2019-11-07 10:43
【摘要】：在采用拟静力法分析公路路基抗震稳定时,需要考虑路基对地震加速度产生动力放大效果的影响。为了研究该放大效果,针对填方路基在强地震动作用下的动力响应,设计并完成了1∶20比尺的路基大型振动台模型试验。通过输入不同类型、幅值、频率的地震波激励,研究地震作用下路基模型边坡地震峰值加速度的放大系数。试验结果表明,路基边坡对输入的水平地震波具有明显的放大作用,而对竖向地震波的放大作用不明显。沿路基高程向上,水平地震波加速度峰值放大系数呈现波动,且坡面的放大系数大于路基内部的放大系数。在不同类型、不同振幅和不同频率的地震波作用下,路基地震峰值加速度放大系数具有明显的差异。试验结果可为确定路基抗震稳定设计的动力荷载提供相应的参考。
【图文】：
图１振动台组成示意图Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅ板围护。箱内采用防水海绵作为减震层内衬材料，并用透明胶带将其紧贴于模型箱壁，厚度约为５ｍｍ。为了减小土体和模型箱两侧面的摩擦，表层衬一层聚乙烯塑料薄膜。振动台试验模型断面尺寸见图２。在模型制作时，填土逐层铺设并压实，每层厚度控制在１５～２０ｃｍ之内。图２路基模型断面图（单位：ｍｍ）Ｆｉｇ．２Ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｍｏｄｅｌ（ｕｎｉｔ：ｍｍ）埋设的传感器包括土压力传感器、百分表和加速度传感器，布置在模型挡墙和填土中间这两个纵剖面上，具体布置位置见图２，图中仅绘制了加速度传感器。每一点的加速度计可同时监测三个方向上加速度的变化。１．２相似关系及材料选择模型设计最关键的是确定模型与原型之间的相似关系。本试验以模型尺寸、密度和加速度为控制量，按Ｂｏｃｋｉｎｇｈａｍπ定理导出了各物理量之间的相似关系，见表１。选择现场填土土样为本模型试验的填料。由于现场土样的最大粒径达６０ｍｍ，需对超径料进行必要的处理，然后依据现场筛分所得的填料级配情况，添加适量的石英砂，以满足ＣＥ、Ｃρ和Ｃμ的相似率要求。现场土样的含石量３０％，不均匀系数Ｃｕ＝１６．８８，曲率系数Ｃｃ＝１．４１。配制后的土样最大干密度ρｄｍａｘ＝２．０９×１０３ｋｇ／ｍ３，最佳含水量ｗｏｐ＝１０．９％。１．３加载方式试验输入的地震波为人工波和天然地震波，其中天然地震波包括ＥＬＣｅｎｔｒｏ和汶川波。输入过程中，天然地震波按照相似率确定时间压缩比，改变相应的频率，并按照设计
图１振动台组成示意图Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅ板围护。箱内采用防水海绵作为减震层内衬材料，并用透明胶带将其紧贴于模型箱壁，厚度约为５ｍｍ。为了减小土体和模型箱两侧面的摩擦，表层衬一层聚乙烯塑料薄膜。振动台试验模型断面尺寸见图２。在模型制作时，填土逐层铺设并压实，每层厚度控制在１５～２０ｃｍ之内。图２路基模型断面图（单位：ｍｍ）Ｆｉｇ．２Ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｍｏｄｅｌ（ｕｎｉｔ：ｍｍ）埋设的传感器包括土压力传感器、百分表和加速度传感器，布置在模型挡墙和填土中间这两个纵剖面上，具体布置位置见图２，图中仅绘制了加速度传感器。每一点的加速度计可同时监测三个方向上加速度的变化。１．２相似关系及材料选择模型设计最关键的是确定模型与原型之间的相似关系。本试验以模型尺寸、密度和加速度为控制量，按Ｂｏｃｋｉｎｇｈａｍπ定理导出了各物理量之间的相似关系，见表１。选择现场填土土样为本模型试验的填料。由于现场土样的最大粒径达６０ｍｍ，需对超径料进行必要的处理，然后依据现场筛分所得的填料级配情况，添加适量的石英砂，以满足ＣＥ、Ｃρ和Ｃμ的相似率要求。现场土样的含石量３０％，不均匀系数Ｃｕ＝１６．８８，曲率系数Ｃｃ＝１．４１。配制后的土样最大干密度ρｄｍａｘ＝２．０９×１０３ｋｇ／ｍ３，，最佳含水量ｗｏｐ＝１０．９％。１．３加载方式试验输入的地震波为人工波和天然地震波，其中天然地震波包括ＥＬＣｅｎｔｒｏ和汶川波。输入过程中，天然地震波按照相似率确定时间压缩比，改变相应的频率，并按照设计
本文编号：2557241
【图文】：
图１振动台组成示意图Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅ板围护。箱内采用防水海绵作为减震层内衬材料，并用透明胶带将其紧贴于模型箱壁，厚度约为５ｍｍ。为了减小土体和模型箱两侧面的摩擦，表层衬一层聚乙烯塑料薄膜。振动台试验模型断面尺寸见图２。在模型制作时，填土逐层铺设并压实，每层厚度控制在１５～２０ｃｍ之内。图２路基模型断面图（单位：ｍｍ）Ｆｉｇ．２Ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｍｏｄｅｌ（ｕｎｉｔ：ｍｍ）埋设的传感器包括土压力传感器、百分表和加速度传感器，布置在模型挡墙和填土中间这两个纵剖面上，具体布置位置见图２，图中仅绘制了加速度传感器。每一点的加速度计可同时监测三个方向上加速度的变化。１．２相似关系及材料选择模型设计最关键的是确定模型与原型之间的相似关系。本试验以模型尺寸、密度和加速度为控制量，按Ｂｏｃｋｉｎｇｈａｍπ定理导出了各物理量之间的相似关系，见表１。选择现场填土土样为本模型试验的填料。由于现场土样的最大粒径达６０ｍｍ，需对超径料进行必要的处理，然后依据现场筛分所得的填料级配情况，添加适量的石英砂，以满足ＣＥ、Ｃρ和Ｃμ的相似率要求。现场土样的含石量３０％，不均匀系数Ｃｕ＝１６．８８，曲率系数Ｃｃ＝１．４１。配制后的土样最大干密度ρｄｍａｘ＝２．０９×１０３ｋｇ／ｍ３，最佳含水量ｗｏｐ＝１０．９％。１．３加载方式试验输入的地震波为人工波和天然地震波，其中天然地震波包括ＥＬＣｅｎｔｒｏ和汶川波。输入过程中，天然地震波按照相似率确定时间压缩比，改变相应的频率，并按照设计
图１振动台组成示意图Ｆｉｇ．１Ｓｋｅｔｃｈｏｆｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅ板围护。箱内采用防水海绵作为减震层内衬材料，并用透明胶带将其紧贴于模型箱壁，厚度约为５ｍｍ。为了减小土体和模型箱两侧面的摩擦，表层衬一层聚乙烯塑料薄膜。振动台试验模型断面尺寸见图２。在模型制作时，填土逐层铺设并压实，每层厚度控制在１５～２０ｃｍ之内。图２路基模型断面图（单位：ｍｍ）Ｆｉｇ．２Ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｍｏｄｅｌ（ｕｎｉｔ：ｍｍ）埋设的传感器包括土压力传感器、百分表和加速度传感器，布置在模型挡墙和填土中间这两个纵剖面上，具体布置位置见图２，图中仅绘制了加速度传感器。每一点的加速度计可同时监测三个方向上加速度的变化。１．２相似关系及材料选择模型设计最关键的是确定模型与原型之间的相似关系。本试验以模型尺寸、密度和加速度为控制量，按Ｂｏｃｋｉｎｇｈａｍπ定理导出了各物理量之间的相似关系，见表１。选择现场填土土样为本模型试验的填料。由于现场土样的最大粒径达６０ｍｍ，需对超径料进行必要的处理，然后依据现场筛分所得的填料级配情况，添加适量的石英砂，以满足ＣＥ、Ｃρ和Ｃμ的相似率要求。现场土样的含石量３０％，不均匀系数Ｃｕ＝１６．８８，曲率系数Ｃｃ＝１．４１。配制后的土样最大干密度ρｄｍａｘ＝２．０９×１０３ｋｇ／ｍ３，，最佳含水量ｗｏｐ＝１０．９％。１．３加载方式试验输入的地震波为人工波和天然地震波，其中天然地震波包括ＥＬＣｅｎｔｒｏ和汶川波。输入过程中，天然地震波按照相似率确定时间压缩比，改变相应的频率，并按照设计
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