地震作用下壓力分散型錨索動力響應的數(shù)值模擬.pdf

1、近幾年隨著地震災害的頻發(fā)，對地震作用下的預應力錨固技術的研究變得十分必要。其中壓力分散型錨索錨固技術由于其特殊的構(gòu)造和合理的受力特點，在實際工程應用中十分廣泛，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研究基本是空白。
　　論文結(jié)合國家自然科學基金項目“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（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規(guī)律，同時在

2、此基礎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的邊坡錨索錨固力抗震設計和壓力分散型錨索抗震設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)響應的研究進展基礎上，指出目前邊坡錨索加固設計存在的問題，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時程分析的基礎上，對壓力分散型錨索在動力作用情況下進行了數(shù)值模擬，研究了錨固段界面剪應力和注漿體軸向應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，其注漿體軸向應力和圍巖注漿體界面剪應力均明顯增大，注漿體軸向應力最大值相對靜力放大了約1.55倍，注漿體圍巖界面剪應力最大

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，對考慮地震效應的邊坡錨索的抗震設計給出了一些建議：在進行邊坡錨索錨固力抗震設計時，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)坡高適當提高坡頂處錨索錨固力大??；在進行壓力分散型錨索抗震設計時，可