锚索框架梁加固边坡的动力模型试验与抗震设计方法

本书依托交通运输部建设科技项目《四川藏区高海拔高烈度条件下公路建设减灾关键技术研究》（2013318800020）、《汶川地震公路震害评估、机理分析及设防标准评价》（200831800098）、四川省交通运输科技项目《板裂千枚岩岩体结构特征及边坡灾害控制技术研究》（2015A1-3）的研究成果，介绍了锚索框架梁加固公路路基边坡的静力和动力模型试验研究成果，提出了锚索框架梁的抗震设计方法。本书共计6章，主要内容包括：汶川地震公路路基边坡及锚固工程的震害调查与规律分析，锚索框架梁加固边坡的静力条件下离心机试验研究，锚固体动态拉拔试验研究，基于大型振动台环境下的锚索框架梁加固边坡的动力测试及动力响应，锚索框架梁加固边坡的动力数值计算及与振动台试验结果的对比分析，锚索框架梁加固边坡的抗震设计方法等。

第1章绪论1
1.1研究意义1
1.2国内外研究现状分析2
1.2.1静力计算研究2
1.2.2动力计算研究12
1.2.3路基边坡震害调查15
1.3研究内容与技术路线18
1.3.1研究目标与内容18
1.3.2技术路线18
第2章汶川地震路基及边坡震害调查20
2.12008年5.12汶川特大地震概述20
2.2汶川地震公路震害调查25
2.2.1震害调查范围25
2.2.2震害调查方法25
2.2.3路基震害调查分类26
2.3汶川地震公路边坡震害28
2.3.1边坡震害的分布28
2.3.2边坡震害与烈度区的关系30
2.3.3边坡震害的类型31
2.3.4不同边坡防护结构的震害差异38
2.3.5地层岩性及断层上下盘震害差异40
2.3.6边坡震害的影响因素40
2.4汶川地震公路边坡锚固工程震害的特点42
2.4.1边坡锚固防护工程抗震效果43
2.4.2锚固工程震害分析46
2.5本章小结48
第3章锚索框架梁加固边坡的离心机试验研究49
3.1土工离心机模型试验49
3.1.1离心机模型试验的原理49
3.1.2试验相似率的确定50
3.1.3试验模型的制作51
3.2离心模型试验数据分析57
3.2.1弯矩57
3.2.2土压力57
3.2.3预应力对弯矩影响58
3.2.4与理论计算结果对比59
3.3数值计算验证62
3.3.1模型建立62
3.3.2参数选取63
3.3.3结果分析63
3.4本章小结66
第4章锚固体动态拉拔试验研究67
4.1试验简介67
4.1.1试验材料与监测元件68
4.1.2试件制作69
4.1.3加载工况70
4.2试验成果分析72
4.2.1试件破坏模式72
4.2.2轴向抗拔力与变形73
4.2.3锚束体-灌浆体界面黏结分析76
4.2.4参数研究77
4.3本章小结81
第5章锚索框架梁加固边坡振动台模型试验研究82
5.1振动台装置与主要技术指标82
5.2试验相似关系设计83
5.3模型设计与制作84
5.3.1模型箱设计制作84
5.3.2结构模型设计制作85
5.4测试元件介绍87
5.4.1土压力计87
5.4.2加速度计88
5.4.3位移计88
5.4.4锚索轴力传感器89
5.5测试元件布设及试验实施90
5.5.1元件布置90
5.5.2加载地震波91
5.6边坡结构受力分析92
5.6.1锚索轴力响应时程分析92
5.6.2结构受力分布规律分析94
5.7边坡体及框架梁变形分析95
5.7.1框架梁上的位移响应规律95
5.7.2坡体内的位移响应规律99
5.8加速度动力响应特性108
5.8.1台面实测与输入加速度响应时程曲线对比108
5.8.2软弱结构面对边坡体地震加速度响应的研究109
5.8.3坡体内部基岩内的加速度响应111
5.8.4坡面测点的加速度响应112
5.8.5边坡加速度临空面放大效应114
5.9本章小结115
第6章锚索框架梁的抗震数值计算与设计117
6.1边坡振动台数值分析117
6.1.1非线性动力反应分析117
6.1.2计算模型的建立121
6.1.3计算结果与振动台试验结果比较分析122
6.2框架梁抗震设计方法129
6.2.1锚固边坡稳定性系数求解129
6.2.2自由段锚索地震轴力响应计算133
6.2.3工程实例计算136
6.3本章小结137
结论与展望138
参考文献141