吳曙光 毛振南 潘林 薛尚鈴 徐革
DOI:?10.11835/j.issn.2096-6717.2022.049
收稿日期:2021?10?29
基金項目:國家重點研發(fā)計劃(2018YFC1505501);重慶市住房和城鄉(xiāng)建設委員會科研項目(2020-22)
作者簡介:吳曙光(1975-?),男,博士,副教授,主要從事巖土工程研究,E-mail:wushuguang@cqu.edu.cn。
Received: 2021?10?29
Foundation items: National Key R & D Program of China (No. 2018YFC1505501); Scientific Research Project of Chongqing Municipal Commission of Housing and Urban-rural Development (No. 2020-22)
Author brief: WU Shuguang (1975-?), PhD, associate professor, main research interest: geotechnical engineering, E-mail: wushuguang@cqu.edu.cn.
摘要:基于Bockingham π定理,對具有建筑樁基的順層巖質(zhì)邊坡樁錨支護體系開展振動臺模型試驗,通過分析預應力錨索、建筑樁基的應變以及邊坡坡頂加速度,研究支護體系的動力響應規(guī)律。結(jié)果表明,預應力錨索的應變在地震波加速度達到峰值時達到最大值,且上排錨索受力大于下排錨索,隨著地震幅值的增大,最上排錨索錨固段率先發(fā)生滑移破壞失去錨固作用;建筑樁基應變最大值點位于滑動面以下一定深度,且遠離邊坡坡面的建筑樁基受力大于鄰近邊坡坡面的建筑樁基;坡頂各點峰值加速度隨地震波幅值增大整體表現(xiàn)為線性增大,但在Wenchuan-Wolong波(0.55g)和Sin波(0.4g)工況時,各點峰值加速度相對有所下降,隨著地震波幅值增大,各點峰值加速度放大系數(shù)在汶川波和正弦波作用下并非單調(diào)變化,而是表現(xiàn)為先減小后增大波動變化特點。
關(guān)鍵詞:建筑樁基;順層巖質(zhì)邊坡;樁錨擋墻;振動臺;模型試驗
中圖分類號:TU473.1 ????文獻標志碼:A ????文章編號:2096-6717(2024)02-0011-12
Shaking table model test study of pile-anchor support system for bedding rock slope with building pile foundation
WU Shuguang1,?MAO Zhennan1,?PAN Lin2,?XUE Shangling3,?XU Ge3
(1. School of Civil Engineering; National Joint Engineering Research Center of Geohazards Prevention in the Reservoir Areas, Chongqing University, Chongqing 400045, P. R. China;?2. Development Planning and Quality Assurance Department, Chongqing Electric Power College, Chongqing 400053, P. R. China;?3.CISDI Engineering Co., Ltd., Chongqing 400013, P. R. China)
Abstract: Based on Bockingham π?theorem, a shaking table model test is carried out for the bedding rock slope with building pile foundation. Strain value of building pile foundation and the acceleration of the slope top, the seismic dynamic response of the system is studied base on the presstressed anchor cable. The results indicate that the strain of the anchor cable changes with the seismic wave, and the strain of the anchor cable reaches the maximum when the seismic wave reaches the peak, indicating that the upper cable force is larger than the lower. When the seismic amplitude increases, the upper anchor cable slips, and the anchoring effect decreases. The maximum strain of building pile foundation is located at a certain depth below the sliding surface, and the stress of building pile foundation far away from the slope is greater than that near the slope. The peak accelerations of slope top increase linearly with the seismic amplitude, but under the condition of Wenchuan-Wolong wave (0.55g) amplitude and Sin wave (0.4g) amplitude, there is a decreasing tendency among the peak acceleration at each point. With increase of seismic amplitude, the peak acceleration amplification coefficient of each point under Wenchuan and Sin earthquake does not change monotonously, but decreases first, and then increases.
Keywords: building pile foundation;?bedding rock slope;?pile-anchor retaining wall;?shaking table;?model test
順層巖質(zhì)邊坡廣泛存在于自然界和實際工程中[1],穩(wěn)定性通常較差,邊坡失穩(wěn)時常沿著軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動[2],在地震作用下,邊坡穩(wěn)定性進一步降低,嚴重危害坡后建筑安全。預應力樁錨擋墻對邊坡的穩(wěn)定性和變形具有較好的控制效果,文獻[3-5]指出預應力樁錨擋墻在地震工況下表現(xiàn)出了優(yōu)于其他支護結(jié)構(gòu)的抗震性能。
目前,大多數(shù)研究將邊坡和支擋結(jié)構(gòu)分開進行研究。順層巖質(zhì)邊坡地震動力響應的研究集中在邊坡穩(wěn)定性分析和破壞機理上,文獻[6-9]采用不同的計算方法對地震作用下邊坡的安全系數(shù)進行研究,文獻[10-13]對邊坡在地震作用下的破壞機理進行研究。在預應力樁錨擋墻方面的研究,文獻[14-17]通過試驗對預應力樁錨擋墻的受力機理進行分析,文獻[18-23]對地震作用下預應力樁錨擋墻的設計方法和受力機理進行研究。
綜上所述,目前關(guān)于順層巖質(zhì)邊坡和預應力樁錨擋墻地震動力響應的綜合研究較少,該研究有利于促進對坡地建筑及其場地的地震響應規(guī)律的認識,進而對建筑基礎和邊坡支護提出更合理的抗震設計措施。鑒于此,筆者開展預應力樁錨擋墻模型試驗,模型坡后為含建筑樁基的順層巖質(zhì)邊坡,從預應力錨索、建筑樁基、邊坡的地震動力響應對模型試驗進行分析。
1 試驗
1.1 模型相似比設計
基于Bockingham π定理,采用量綱分析法,求解模型試驗的相似常數(shù)。模型試驗主要物理量見表1,選取幾何尺寸L、密度ρ、彈性模量E作為基礎物理量,各個物理量的冪因式為
由于試驗的重力加速度不能改變,故應滿足,采取人工質(zhì)量模型。試驗模型設計參考重慶云陽某醫(yī)院基坑邊坡工程,其基坑邊坡高約12.30 m,結(jié)合現(xiàn)有模型箱尺寸初步設定模型的尺寸相似比,其余相似常數(shù)根據(jù)定理計算得到,計算結(jié)果見表1。
試驗模型箱尺寸為950 mm×600 mm×500 mm,模型示意圖如圖1所示,通常在工程設計中考慮滑體沿過坡腳的軟弱結(jié)構(gòu)面破壞,同時希望重點研究滑體沿過坡腳這一結(jié)軟弱構(gòu)面破壞時整個體系的動力響應特點,故在模型制作上做了簡化處理,只制作了過坡腳的這一層軟弱夾層。模型中錨索錨固段長220 mm,直徑20 mm,入射角為15°。在試驗前對模型箱側(cè)壁采用甘油適當潤滑以減小邊界效應的不利影響,在模型箱前后貼上10 mm厚的泡沫板用以吸波。
1.2 試驗材料及模型制作
參考唐曉松[24]等的研究,試驗巖體的配合比為普通砂:石膏粉:滑石粉:水泥:水=0.64:0.1:0.05:0.02:0.19,軟弱結(jié)構(gòu)面的配合比為普通砂:石膏粉:滑石粉:水=0.73:0.02:0.05:0.2,普通砂主要成分為石英,目數(shù)40目。試驗前測定相似材料的抗剪強度,相似材料物理參數(shù)見表2。試驗預應力錨索采用4 mm的鋁絲,鋁絲的彈性模量約為15 GPa,圖2為測得的鋁絲應力-應變曲線。
采用石膏制作建筑樁基,其配比為石膏:水=1:0.5。采用砂、水泥等通過現(xiàn)澆的方式制作樁板擋墻,其配比為砂:水泥:水:早強劑=1:1:0.4:0.025。建筑樁基與樁板擋墻內(nèi)部均采用配有4 mm鐵絲。樁板擋墻模板和建筑樁基模板如圖3所示。制作完成的樁板擋墻和建筑樁基模型如圖4、圖5所示。
錨索錨固段采用水泥砂漿利用PVC管作為模具澆筑而成,錨固段配比為砂:水泥:水=1:1:0.6,直徑2 cm。
制作試驗模式時按圖1對樁板擋墻、建筑樁基進行定位,采用配制好的相似材料對其位置進行固定,每填筑5 cm厚材料便采用木槌夯實處理,當材料填筑至錨索錨固段末端時,開始安裝預應力錨索,沿各錨索錨固段與自由段交接處形成軟弱結(jié)構(gòu)面的坡面后,開始鋪設軟弱結(jié)構(gòu)面材料,厚度約10 mm,完成后繼續(xù)按上述步驟填筑巖體相似材料,填筑時注意避免壓彎錨索,完成后將錨索自由段與錨頭固定。圖6為試驗模型制作過程的記錄,制作完成的模型見圖7、圖8。
1.3 預應力施加方案和地震波選擇
設計如圖9所示的錨頭來進行預應力施加,圖10為實物圖。錨索穿過抗滑樁上預留孔與錨頭上的螺桿通過細鐵絲連接,旋轉(zhuǎn)螺母來施加預應力,通過錨索自由段的應變換算預應力的大小。
試驗模擬的原型工程位于重慶,選用中國西南地區(qū)典型的天然地震波Wenchuan-Wolong波進行試驗,考慮到波形不同可能對試驗結(jié)果造成影響,同時選用Sin波進行試驗形成對照,最終試驗采用0.05g~0.8gWenchuan-Wolong波和0.3g~0.7g的Sin波,根據(jù)表1中對地震波持時進行壓縮。地震波施加方向為圖1的水平方向,即垂直于邊坡走向的方向,地震波施加方案如表4所示,圖12給出了試驗采用0.8g的Wenchuan-Wolong波和0.7g的Sin波的加速度時程曲線。
2 試驗現(xiàn)象及分析
2.1 模型試驗宏觀現(xiàn)象
在Wenchuan-Wolong波作用下,模型僅輕微晃動,未出現(xiàn)明顯變形和裂縫;在Sin波作用下,模型隨地震波幅值的增加晃動幅度急劇增大。輸入Sin波(0.6g)后,滑體有向下滑動趨勢,坡體后緣縫隙明顯增大,如圖13所示;隨后輸入Sin波(0.7g)后,滑體與建筑樁基脫離向下滑動,滑體頂部出現(xiàn)張拉裂縫,如圖14所示。
結(jié)束試驗后清理上部滑體,發(fā)現(xiàn)錨索自由段兩端均出現(xiàn)一定程度向下的彎曲,這是滑體相對樁板擋墻的擋板和基巖向下滑動導致的,表明地震作用下滑體與樁板擋墻變形不協(xié)調(diào)。進一步清理發(fā)現(xiàn),錨索錨固段相對基巖滑出,失去錨固作用;遠離擋墻的建筑樁基在結(jié)構(gòu)面下約53 mm處被折斷。錨索的變形破壞圖見圖15和圖16。建筑樁基折斷破壞圖見圖17。
2.2 預應力錨索動應變響應
模型僅在試驗開始前通過旋轉(zhuǎn)螺母來施加預應力,因此除了實驗開始時的第1個工況,每個工況測出的錨索應變是前面工況錨索應變的疊加,為了更準確地分析每次地震波輸入對模型產(chǎn)生的影響,將每個工況應變片測量數(shù)值減去該工況地震波輸入前讀數(shù),以應變增量來分析預應力錨索動力響應。按圖18對各應變片進行了編號,其中1號、7號、11號和15號應變片在實驗中損壞。
在各Wenchuan-Wolong波工況下,預應力錨索的應變增量幾乎在0附近波動,其動力響應及規(guī)律不明顯。因此,只對模型剛開始輸入Sin波的0.3g工況,模型破壞前的Sin波(0.6g)工況和模型破壞時的Sin波(0.7g)工況進行分析。
Sin波(0.3g)作用下各錨索自由段的應變時程曲線見圖19。試驗用錨索是預制的,由于模型尺寸較小不便于套管定位,且套管的存在不利于相似材料的堆筑,故錨索自由段未設套管,盡管模型制作時已采用甘油對錨索進行適當潤滑,自由段錨索與巖體之間依舊存在摩擦,導致同一道錨索自由段各點受力不一致,靠近結(jié)構(gòu)面處測點應變峰值更大,可以通過比較每道錨索自由段最大的峰值應變來分析預應力錨索自由段的受力特點。3道錨索的應變峰值大小表現(xiàn)為上錨索>中錨索>下錨索,表明在Sin波作用下,預應力錨索受力特點為上大下小。每道錨索自由段3個應變測點中應變峰值最大點均為接近結(jié)構(gòu)面處的點,而在Sin波輸入結(jié)束后,該點應變?yōu)樨撝担湓蚴腔w的潛在滑動趨勢造成了錨索在Sin波輸入初期接近結(jié)構(gòu)面處的受力較大,同時在Sin波作用下滑體做循環(huán)往復的運動,對錨索有回壓作用,產(chǎn)生了一定的壓應變。而接近樁板擋墻位置錨索應變峰值最小,這是由Sin波作用下樁板擋墻的反壓以及錨索應力松弛共同造成的。
Sin波(0.6g)作用下各錨索自由段的應變時程曲線見圖20。Sin波輸入初期,每道錨索自由段的3個應變測點中,依舊是靠近結(jié)構(gòu)面的測點應變峰值最大,靠近樁板擋墻的測點應變峰值最小。隨著Sin波持續(xù)輸入,下錨索4號、6號點應變持續(xù)增大,地震波輸入結(jié)束后有較大的殘余應變,5號點可能由于錨索與土體的摩擦,在整個地震波輸入過程中應變變化幅值較小。中錨索12號點最終產(chǎn)生了較大的壓應變,其原因是該點接近樁板擋墻,在Sin波作用下,樁板擋墻的往復運動導致該點受壓。上錨索16號、17號點應變峰值較中、下錨索同位置測點都偏小,且這兩點應變隨地震波輸入的變化幅度均不及中、下錨索,在地震作用下,邊坡坡面的高程放大效應導致滑體和樁板擋墻上部的往復運動幅度更大,使得上錨索錨固體與基巖之間有一定的相對滑動,錨固作用有所減弱,最終導致上述現(xiàn)象。
Sin波(0.7g)作用下各錨索自由段的應變時程曲線見圖21。中、下錨索自由段在靠近結(jié)構(gòu)面處應變大于上錨索,且下錨索4號點應變隨Sin波的輸入有增大的趨勢。分析認為在Sin波(0.7g)作用下,上錨索錨固體與基巖直接產(chǎn)生了較大的相對滑動,導致上錨索錨固作用大幅減弱,錨索受力由上、中錨索主要受力轉(zhuǎn)變?yōu)橹小⑾洛^索提供抵抗地震荷載的錨固力。3道錨索靠近樁板擋墻的3個應變測點,上錨索最大,中錨索次之,下錨索最小。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是滑體在地震作用下相對擋墻下沉,同時滑體模型上部密實度不及下部,導致滑體上部下沉更多,最終應變關(guān)系變現(xiàn)為上錨索>中錨索>下錨索。
根據(jù)上述3個工況下錨索自由段的應變時程曲線分析可得,含有建筑樁基的順層巖質(zhì)邊坡預應力樁錨支護體系,隨著輸入的地震波峰值加速度的增大,受力最大的上錨索錨固段與基巖之間開始產(chǎn)生相對滑動,導致其錨固作用減弱,錨索體系受力由中、上錨索轉(zhuǎn)移至中、下錨索主要受力。在靜力作用下,支擋結(jié)構(gòu)北側(cè)土壓力無論是按三角形分布還是按矩形分布或是梯形分布考慮,其下部受力都大于上部受力,當考慮地震作用時,根據(jù)本節(jié)的試驗分析,錨索體系受力最大的為中、上部錨索,因此當考慮地震作用時,應當注意對上部錨索的設計和施工進行強化。
圖22~圖24為各道錨索在0.3g、0.6g和0.7gSin波作用下的應變時程曲線,由于三道錨索錨固段均有應變片損壞,只能對剩余各點的應變大小進行分析以粗略判斷錨固段軸力分布情況。各錨索錨固段的應變時程曲線總體表現(xiàn)為接近結(jié)構(gòu)面的測點應變峰值更大,錨固段端點的應變峰值最小,由此判斷預應力錨索錨固段軸力不是均勻分布的,總體表現(xiàn)為從錨固段端點到結(jié)構(gòu)面處逐漸增大。
2.3 建筑樁基動應變響應
按圖25對建筑樁基各應變片進行編號,其中27號、32號、33號測點在結(jié)構(gòu)面之上,樁1和樁2為圖1俯視圖中靠下一排的2根建筑樁基,樁2鄰近樁板擋墻,樁1離樁板擋墻較遠,選取Wenchuan-Wolong(0.8g)、Sin(0.3g)和Sin波(0.7g)3個工況的試驗結(jié)果對建筑樁基的動力響應進行分析。
Sin波(0.3g)作用下建筑樁基的應變時程曲線見圖27。地震波輸入初期,樁1、樁2應變迅速攀升至峰值然后逐漸減小。其原因可能是地震作用下建筑樁基與滑體逐漸脫開,樁基與滑體之間的不協(xié)調(diào)變形導致樁基所受荷載降低。分別對樁1、樁2各應變測點進行分析,其中樁1的24號、25號測點和樁2的29號測點的應變響應和變化幅值均大于其余各點,在Wenchuan-Wolong波(0.8g)工況中也出現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象,表明在地震作用下建筑樁基受力最大點出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)面以下的位置。造成該現(xiàn)象的原因是在地震作用下,考慮結(jié)構(gòu)面至樁底這一部分,其上部的巖土體變形更大,對樁基的約束作用減弱,因此,在地震工況下,建筑樁基的計算應考慮其嵌固點位置位于結(jié)構(gòu)面以下一定距離。
Sin波(0.7g)作用下建筑樁基的應變時程曲線見圖28。樁1的24號點應變值在地震波輸入期間多次正負交替變化,根據(jù)實驗結(jié)束后清理發(fā)現(xiàn)的樁1折斷位置,可知在Sin波(0.7g)或之前Sin波工況作用下樁1在24號點與25號點之間的某處折斷。樁1折斷后,折斷位置以上部分的樁繼續(xù)承擔地震荷載,所以鄰近折斷位置的25號點應變存在增大趨勢。樁2嵌固段的29號點和結(jié)構(gòu)面以上的32號點應變變化規(guī)律不同于Sin波(0.3g)工況時的情況,兩個點的應變在短時間內(nèi)攀升至峰值之后,略微下降并開始在一定范圍內(nèi)波動,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是樁1折斷后,樁1原本承擔的一部分荷載轉(zhuǎn)移至樁2承擔。
綜合3個工況的分析可知,樁1、樁2應變最大點均位于結(jié)構(gòu)面以下,表明地震作用下樁基嵌固點不應從結(jié)構(gòu)面處開始計算,應考慮其位于結(jié)構(gòu)面以下一定距離。3個工況中,樁1各點應變普遍大于樁2,說明地震作用下,遠離邊坡的建筑樁基受力最大,造成這種現(xiàn)象的原因可能是地震作用下滑體前緣結(jié)構(gòu)面處由于剪切破壞產(chǎn)生了較大的變形,地震作用被這一部分的變形削弱,從而使樁2在應變響應上的表現(xiàn)不及樁1。
各Wenchuan-Wolong波工況下建筑樁基各點應變最大值和上下錨索自由段中間測點應變最大值見圖29、圖30(11號測點應變片損壞,故只有2個點的數(shù)據(jù))。在0.55g工況之前,建筑樁基各點應變最大值隨輸入的地震波加速度的增大而增大,在0.55g工況時,多點應變最大值存在明顯的突增,結(jié)合錨索自由段應變數(shù)據(jù),可以推斷出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是在0.55g工況前錨索與巖土材料之間沒有達到最佳接觸狀態(tài),當輸入Wenchuan-Wolong波(0.55g)時,錨索重新調(diào)整位置以達到最佳接觸狀態(tài),在這一過程中錨索與樁基之間所受荷載重新分配,從而表現(xiàn)出錨索應變最大值突降,軸力下降,同時建筑樁基應變最大值突增,受荷增大。
各Sin波工況下建筑樁基各點最大應變變化曲線見圖31,該階段下建筑樁基受力最大點由25號點轉(zhuǎn)移至24號點,反映出在Sin波作用下建筑樁基嵌固點有下移趨勢。輸入Sin波(0.6g)時,建筑樁基多點應變有突增的現(xiàn)象,尤其是24號點增幅明顯,而在Sin波(0.7g)工況下,24號點最大應變驟降,25號點應變還在繼續(xù)增大,由此推斷建筑樁基在Sin波(0.6g)工況下被折斷。
2.4 邊坡加速度動力響應
模型坡頂加速度傳感器的布置見圖32。選取Wenchuan-Wolong波(0.8g)和Sin波(0.3g)兩個典型工況分析模型坡頂峰值加速度動力響應,其余工況將結(jié)合加速度放大系數(shù)進行綜合分析。
Wenchuan-Wolong波(0.8g)工況下坡頂4個測點的加速時程曲線見圖33,與Wenchuan-Wolong波波形圖對比可以發(fā)現(xiàn),地震波達到峰值時坡頂加速度動力響應也達到峰值,兩者基本同步,除此之外還發(fā)現(xiàn)各點加速度峰值均出現(xiàn)在y軸負半軸,而地震波峰值出現(xiàn)在y軸正半軸。
Sin波(0.3g)工況下坡頂4個測點的加速度時程曲線見圖34,4個點的加速度動力響應與Sin波波形有良好的一致性,反映出模型此時完整性較強,沒有損傷或損傷很小。此時,各測點加速度峰值均處于y軸正半軸,且正半軸峰值均大于負半軸,表明該工況下坡頂加速度動力響應有正向增大趨勢。
各Wenchuan-Wolong波工況下坡頂4個測點的峰值加速度變化曲線見圖35,各點峰值加速度隨地震波加速度的增大總體表現(xiàn)為線性增大,且各點變化較為一致。在Wenchuan-Wolong波(0.55g)工況下,各點峰值加速度有所下降,這是錨索在重新調(diào)整位置以與巖土材料達到最佳接觸所造成的模型動力響應削弱,在錨索與巖土體達到最佳接觸后,之后的工況各點峰值加速度繼續(xù)表現(xiàn)為線性增大,但其變化斜率比0.55g之前的工況小。
各Wenchuan-Wolong波工況下坡頂4個測點的PGA放大系數(shù)變化曲線見圖36。不難發(fā)現(xiàn)在Wenchuan-Wolong波作用下,PGA放大系數(shù)并不是單調(diào)變化的,而是在0.05g~0.2g、0.2g~0.35g、0.35g~0.5g這3個范圍內(nèi)存在階段性地減小再增大,在0.5g工況之后,PGA放大系數(shù)一直呈現(xiàn)減小的趨勢,該變化規(guī)律與唐曉松[24]等的研究成果相似,由于試驗模型由人工堆砌而成,存在分析中反復提到的支護結(jié)構(gòu)與巖土材料之間的接觸問題,所以試驗比唐曉松等的模型多了2個PGA放大系數(shù)減小再增大的循環(huán)過程。在0.05g~0.15g這3個Wenchuan-Wolong波工況下,各材料之間互相調(diào)整位置達到最佳接觸,因此,在0.2g工況時PGA放大系數(shù)有所增加,在后續(xù)試驗中,模型受到地震波持續(xù)的激勵作用,各材料之間進一步進行調(diào)整,于是出現(xiàn)了圖36表現(xiàn)的PGA放大系數(shù)出現(xiàn)多個先減小后增大的階段。
各Sin波工況下坡頂4個測點的加速度及PGA放大系數(shù)變化曲線見圖37和圖38。各點峰值加速度總體表現(xiàn)為逐漸增大,在0.3g~0.4g階段,測點的峰值加速度增幅緩于后續(xù)工況,同時PGA放大系數(shù)在0.4g工況有所減小,在后續(xù)工況逐漸增大,但后續(xù)每一工況PGA放大系數(shù)增量均不及前一工況。
3 結(jié)論
開展含建筑樁基的順層巖質(zhì)邊坡樁錨支護體系振動臺模型試驗,從預應力錨索應變、建筑樁基應變,邊坡加速度地震動力響應3個方面進行分析,得出以下結(jié)論:
1)試驗錨索自由段未加套管,導致錨索自由段各點軸力不一致,自由段軸力分布規(guī)律為,從樁板擋墻處到結(jié)構(gòu)面處軸力逐漸增大;在輸入的地震波峰值加速度較小時,各道錨索的軸力大小規(guī)律均表現(xiàn)為上錨索>中錨索>下錨索;隨著地震波峰值加速度的增加,上錨索錨固段從基巖拔出,使上錨索失去錨固從用,軸力下降不及中、下錨索,在考慮地震作用時,需對上錨索的設計和施工進行強化。
2)地震作用下順層巖質(zhì)邊坡場地建筑樁基嵌固點位于結(jié)構(gòu)面以下一定深度;遠離邊坡坡面的建筑樁基所受的地震作用更大,鄰近邊坡的建筑樁基所受的地震作用被其附近巖土材料的變形所削弱;隨著輸入的地震波峰值加速度的提高,巖土體對建筑樁基的嵌固作用減弱,嵌固點計算位置下移,遠離坡面的建筑樁基率先折斷,其應變表現(xiàn)為明顯的正負交替,所受的荷載一部分轉(zhuǎn)移到鄰近坡面的建筑樁基,該處樁基各點應變增大。
3)Wenchuan-Wolong波作用下邊坡坡頂加速度動力響應與地震波輸入同步,隨輸入地震波峰值加速度的增加模型4點峰值加速度總體表現(xiàn)為線性增大,但各點PGA放大系數(shù)不是單調(diào)變化,而存在3個先減后增的循環(huán)過程,該變化規(guī)律與前人研究基本相似;Sin波作用下邊坡坡頂加速度動力響應也與地震波輸入同步,隨輸入地震波峰值加速度的增加,模型4點峰值加速度總體呈現(xiàn)增大趨勢,PGA放大系數(shù)在0.4g工況下有所下降,后續(xù)逐漸增大,但增長率有所放緩。
4)預應力錨索、建筑樁基與邊坡是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的。Wenchuan-Wolong波(0.55g)工況下,錨索錨固段與巖土體產(chǎn)生相對滑動以達到最佳接觸,錨索自由段5號點、17號點應變突然下降,同時建筑樁基各測點應變突增,邊坡坡頂峰值加速度、PGA放大系數(shù)驟降,表明了體系間各部分是相互影響、相互作用的。
參考文獻
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(編輯??王秀玲)