公路填方路基抗震性能研究.pdf

1、全球的板塊構(gòu)造和動力條件決定了我國是一個地震高發(fā)的國家，路基是公路最普遍的結(jié)構(gòu)，具有量多面廣的特點，一旦遭到震害，其破壞也是普遍性的。出于防災(zāi)減災(zāi)的需要，本項研究旨在通過對高填方路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動臺模型試驗，深入了解高填方路基結(jié)構(gòu)的地震動力響應(yīng)變化規(guī)律，動力破壞過程以及地震動參數(shù)對動力響應(yīng)的影響，以便為檢驗數(shù)值計算模型的正確性提供驗證，并與汶川地震路基震害特征加以對比，進(jìn)而總結(jié)路基結(jié)構(gòu)的震害特征及其抗震薄弱部位，為高填方路基結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計

2、提供依據(jù)。利用振動臺對高填方路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型試驗在國內(nèi)尚屬首次。
　　本文首先對路基結(jié)構(gòu)的抗震研究、震害評估現(xiàn)狀以及土木結(jié)構(gòu)的振動臺模型試驗研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與總結(jié)，為路基結(jié)構(gòu)振動臺模型試驗的順利進(jìn)行起到很好的參考作用。同時對汶川地震中路基結(jié)構(gòu)的震害表現(xiàn)形式及震害特征做了歸納總結(jié):震害表明，路基結(jié)構(gòu)在一定的條件下可能發(fā)生嚴(yán)重震害，應(yīng)引起對路基結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)的重視，結(jié)合汶川地震中路基結(jié)構(gòu)震害特點及原因，分析了路基結(jié)構(gòu)震害的影響因素，據(jù)

3、此給出了震后路基結(jié)構(gòu)安全診斷項目及檢測結(jié)果的評估，根據(jù)評估結(jié)果，在搶險救災(zāi)階段和恢復(fù)重建階段，對不同安全等級的路基結(jié)構(gòu)提出不同處治建議。
　　在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，對振動臺試驗的技術(shù)難題進(jìn)行了研究，探討了振動臺模型箱的選取及其邊界條件的處理，并通過室內(nèi)試驗對模型土的動力特性進(jìn)行了試驗研究，推導(dǎo)出了一套路基結(jié)構(gòu)大型振動臺土石料模型試驗相似律，根據(jù)試驗結(jié)果并結(jié)合推導(dǎo)的模型路基相似律選定制作路基模型的原料以及相應(yīng)的配比。根據(jù)試驗的

4、要求及目的，設(shè)計了加速度及位移等動力反應(yīng)的測定方案，并選擇了相應(yīng)的傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);確定了模型的填筑方法及振動臺試驗的加載方案。
　　依據(jù)上述研究成果完成了有支擋結(jié)構(gòu)路基模型和無支擋結(jié)構(gòu)路基模型的振動臺模型試驗的準(zhǔn)備工作，并順利實現(xiàn)了振動臺模型試驗，試驗時考慮了輸入地震波類型、強度、頻率和多向輸入的影響。同時借住有限差分程序?qū)嶋H工況下路基結(jié)構(gòu)的振動臺試驗進(jìn)行了模擬對照，從而為論證了數(shù)值分析模型的合理性奠定了基礎(chǔ)。