抗滑樁加固滑坡體地震反應(yīng)離心機(jī)模型試驗(yàn)及分析.pdf

1、地震滑坡是地震所產(chǎn)生最主要的地質(zhì)災(zāi)害類型之一，嚴(yán)重危害生命和財(cái)產(chǎn)的安全。為能夠避免或最大程度地減輕地震滑坡的危害，有必要對(duì)地震滑坡產(chǎn)生機(jī)制和規(guī)律進(jìn)行研究?？够瑯兑蚱渥陨硖攸c(diǎn)已在實(shí)際滑坡加固治理中得到廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于抗滑樁靜力設(shè)計(jì)方面的研究取得較多成果，然而對(duì)地震作用下堆積型滑坡體中抗滑樁的抗震性能研究較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐。因此，有必要加強(qiáng)堆積型滑坡及其抗滑樁加固地震反應(yīng)方面的研究，揭示地震作用下抗滑樁的抗震受力機(jī)理，為抗滑樁

2、抗震設(shè)計(jì)提供重要理論價(jià)值和科學(xué)意義。鑒于此，本文以某典型堆積型滑坡作為研究的參考原型，設(shè)計(jì)完成了4組50倍重力加速度條件下堆積型滑坡及其抗滑樁加固地震反應(yīng)的離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)，并借助數(shù)值模擬和數(shù)值分析手段對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的拓展。本文的主要研究工作如下：
　　1.闡述了離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)技術(shù)以及試驗(yàn)所用設(shè)備的基本情況，重點(diǎn)從試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、傳感器布置、傳感器?biāo)定、試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭苽浼暗卣饎?dòng)輸入等方面詳細(xì)介紹了堆積型滑坡體及抗滑樁加固滑坡體的離

3、心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)，可為類似的離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及模型制作等提供有價(jià)值的參考。
　　2.完成了1組堆積型滑坡地震反應(yīng)的離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)，分別從地震反應(yīng)宏觀特征、位移響應(yīng)特征、滑坡坡面水平向、坡面豎直向、坡體內(nèi)水平向、基巖處水平向加速度響應(yīng)特征、地震波類型與地震波峰值對(duì)滑坡地震反應(yīng)的影響以及滑坡坡體對(duì)輸入地震動(dòng)的影響等方面進(jìn)行了詳細(xì)、系統(tǒng)的分析，給出了不同類型、不同強(qiáng)度地震動(dòng)作用下堆積型滑坡地震反應(yīng)的特征與規(guī)律。<

4、br>　　3.完成了3組抗滑樁加固滑坡體的離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)，對(duì)比分析了靜動(dòng)力條件下堆積型滑坡體中樁側(cè)土壓力以及抗滑樁樁身彎矩沿高程分布的異同點(diǎn)。結(jié)果表明，樁間距較大時(shí)，樁側(cè)土壓力以及樁身彎矩在靜動(dòng)力加載條件下其最大值出現(xiàn)的位置均不同。比較分析了不同樁間距、不同滑體含水量時(shí)抗滑樁加固堆積型滑坡在不同類型、不同強(qiáng)度的地震波作用下動(dòng)土壓力、樁身動(dòng)彎矩的分布規(guī)律，研究了加固滑坡中加速度響應(yīng)特性和地震波傳播規(guī)律。
　　4.利用有限元軟件

5、實(shí)現(xiàn)了黏彈性人工邊界的施加，并通過算例驗(yàn)證了其有效性和穩(wěn)定性。結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)的參數(shù)，建立了抗滑樁加固滑坡體離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)相對(duì)應(yīng)原型的有限元數(shù)值分析模型，通過數(shù)值計(jì)算結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析驗(yàn)證了有限元數(shù)值模型的可靠性。通過數(shù)值計(jì)算拓展了地震波作用下考慮樁間距、樁嵌固深度、樁截面尺寸以及樁彈性模量等方面的抗滑樁力學(xué)性能，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法分析了抗滑樁樁身最大動(dòng)彎矩影響因素，為抗滑樁的抗震設(shè)計(jì)提供一定的參考作用。
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6、.基于極限平衡理論，推導(dǎo)得出了綜合考慮水力條件、坡頂超載、坡頂張拉裂縫、水平地震荷載和豎向地震荷載等多參數(shù)的邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性安全系數(shù)表達(dá)式，重點(diǎn)分析了坡頂超載作用下這幾種參數(shù)對(duì)邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性的影響；建立了灰色支持向量機(jī)的邊坡位移預(yù)測(cè)模型，將其預(yù)測(cè)結(jié)果與灰色預(yù)測(cè)模型以及單一支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比；基于堆積型滑坡地震反應(yīng)的離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用正交設(shè)計(jì)方法建立了堆積型滑坡加速度響應(yīng)影響因素的正交試驗(yàn)預(yù)測(cè)模型，研究了影