地震荷載作用下預應力錨索加固石窟圍巖的動力響應研究.pdf

1、在漫長的歷史歲月中,石窟寺經(jīng)過千百年的風吹沙打,水泡雨淋,陽光曝曬,地震活動以及人類的破壞以后,產(chǎn)生了多種病害，這必然給石窟的抗震安全性留下了許多潛在的隱患。近些年我國的地震活動總體呈上升勢態(tài)，許多石窟位于地震活動較強烈的地區(qū)，因此開展石窟圍巖動態(tài)損傷特性研究，對于石窟文物的抗震防護具有重要意義。 本文的研究內(nèi)容主要涉及以下三個方面： （1）本文分析了石窟的震害特征和所在邊坡的失穩(wěn)影響因素，采用靜態(tài)理論分別對沒加固的、擋

2、墻加固的、錨桿加固的石窟巖體進行了抗震性能分析，并且對不同加固類型石窟的抗震穩(wěn)定性分析方法進行了探討。 （2）目前對于石窟邊坡的錨索加固研究尚無系統(tǒng)的理論和方法，本文以安西榆林石窟為例，提出了一種通過反演(C, Φ)值來設計加固石窟邊坡的方法。對于在未知巖體的抗剪強度(C, Φ)值的條件下來設計加固石窟邊坡，該方法的提出具有一定的理論意義和應用價值。 （3）以大型ADINA有限元分析軟件為基礎，編制了預應力錨索材料的非線

3、性有限元計算程序模塊，研究石窟在地震作用下的穩(wěn)定性問題。選取能代表石窟整體結構的三個不同剖面作為有限元計算模型，并采用不同工程特性的地震動加速度時程作為荷載輸入。通過對不同地震動峰值加速度（PGA）、不同頻譜、不同持時作用下，錨索加固洞窟圍巖的位移場和應力場特征的研究，探討了不同地震動作用下，洞窟的結構及洞窟之間的組合關系對圍巖動態(tài)損傷及穩(wěn)定性的影響。通過瞬態(tài)分析，指出了石窟結構在地震荷載作用下的薄弱部位，并且給出在易被破壞位置上的節(jié)點