地震作用下壓力分散型錨索動力響應(yīng)的數(shù)值模擬.pdf

1、近幾年隨著地震災(zāi)害的頻發(fā)，對地震作用下的預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的研究變得十分必要。其中壓力分散型錨索錨固技術(shù)由于其特殊的構(gòu)造和合理的受力特點，在實際工程應(yīng)用中十分廣泛，但其理論研究卻相對滯后，尤其是地震作用下的壓力分散型錨索的動力響應(yīng)研究基本是空白。
　　論文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“地震作用下邊坡加固的壓力分散型錨固系統(tǒng)的動力響應(yīng)（51374163）”，采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了地震作用下邊坡錨索軸力放大響應(yīng)規(guī)律，同時在

2、此基礎(chǔ)上研究了壓力分散型錨索錨固段在靜力和動力作用下的受力特點，并針對考慮地震效應(yīng)的邊坡錨索錨固力抗震設(shè)計和壓力分散型錨索抗震設(shè)計提出了一些參考建議。論文主要工作及成果如下：
　　(1)在總結(jié)壓力分散型錨索錨固機理和地震作用下邊坡錨固系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的研究進(jìn)展基礎(chǔ)上，指出目前邊坡錨索加固設(shè)計存在的問題，提出了本文的主要研究內(nèi)容。
　　(2)基于典型錨索加固邊坡模型，采用FLAC3D數(shù)值模擬方法對錨固巖質(zhì)邊坡在三種不同地震波以及不

3、同震級地震波作用下錨索的受力進(jìn)行了模擬，分析了邊坡不同高程錨索軸力的受力情況，結(jié)果表明：錨固邊坡在不同地震波作用下邊坡錨索最大軸力峰值不同，EI波最小，Concrete波次之，KOBE波最大；三種不同高度的邊坡在地震作用時，錨索軸力最大值均出現(xiàn)在坡底處；在9級地震作用時，五級邊坡錨索軸力峰值隨邊坡高程增加而減小，六級和七級邊坡錨索軸力峰值在坡底最大，坡腰和坡頂均較大，邊坡坡底、坡腰和坡頂錨索震后軸力峰值較靜力作用時的放大百分比分別為5.

4、7％、3.9％、3.9％，也就是說邊坡高度增加后坡頂處錨索軸力變大效果比較明顯。
　　(3)在邊坡錨索軸力地震響應(yīng)時程分析的基礎(chǔ)上，對壓力分散型錨索在動力作用情況下進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了錨固段界面剪應(yīng)力和注漿體軸向應(yīng)力的大小和分布情況，結(jié)果表明：在地震動力作用時，壓力分散型錨索錨固段受力相對靜力有了明顯的放大，其注漿體軸向應(yīng)力和圍巖注漿體界面剪應(yīng)力均明顯增大，注漿體軸向應(yīng)力最大值相對靜力放大了約1.55倍，注漿體圍巖界面剪應(yīng)力最大

5、值放大了1.38倍，且沿注漿體軸向方向的分布長度都明顯變大，約為1.3m，相比靜力作用時的分布長度（約0.8m）明顯增加。
　　(4)基于數(shù)值模擬結(jié)果綜合分析，對考慮地震效應(yīng)的邊坡錨索的抗震設(shè)計給出了一些建議：在進(jìn)行邊坡錨索錨固力抗震設(shè)計時，考慮邊坡不同位置處錨索軸力放大效果不同，不同高度邊坡不同部位錨索錨固力計算時的地震影響系數(shù)取值不同，在地震波烈度較大時，根據(jù)坡高適當(dāng)提高坡頂處錨索錨固力大??；在進(jìn)行壓力分散型錨索抗震設(shè)計時，可