地震荷載作用下預(yù)應(yīng)力錨索加固石窟圍巖的動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、在漫長(zhǎng)的歷史歲月中,石窟寺經(jīng)過(guò)千百年的風(fēng)吹沙打,水泡雨淋,陽(yáng)光曝曬,地震活動(dòng)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(guó)的地震活動(dòng)總體呈上升勢(shì)態(tài)，許多石窟位于地震活動(dòng)較強(qiáng)烈的地區(qū)，因此開(kāi)展石窟圍巖動(dòng)態(tài)損傷特性研究，對(duì)于石窟文物的抗震防護(hù)具有重要意義。 本文的研究?jī)?nèi)容主要涉及以下三個(gè)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(duì)沒(méi)加固的、擋

2、墻加固的、錨桿加固的石窟巖體進(jìn)行了抗震性能分析，并且對(duì)不同加固類型石窟的抗震穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行了探討。 （2）目前對(duì)于石窟邊坡的錨索加固研究尚無(wú)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(guò)反演(C, Φ)值來(lái)設(shè)計(jì)加固石窟邊坡的方法。對(duì)于在未知巖體的抗剪強(qiáng)度(C, Φ)值的條件下來(lái)設(shè)計(jì)加固石窟邊坡，該方法的提出具有一定的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 （3）以大型ADINA有限元分析軟件為基礎(chǔ)，編制了預(yù)應(yīng)力錨索材料的非線

3、性有限元計(jì)算程序模塊，研究石窟在地震作用下的穩(wěn)定性問(wèn)題。選取能代表石窟整體結(jié)構(gòu)的三個(gè)不同剖面作為有限元計(jì)算模型，并采用不同工程特性的地震動(dòng)加速度時(shí)程作為荷載輸入。通過(guò)對(duì)不同地震動(dòng)峰值加速度（PGA）、不同頻譜、不同持時(shí)作用下，錨索加固洞窟圍巖的位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)特征的研究，探討了不同地震動(dòng)作用下，洞窟的結(jié)構(gòu)及洞窟之間的組合關(guān)系對(duì)圍巖動(dòng)態(tài)損傷及穩(wěn)定性的影響。通過(guò)瞬態(tài)分析，指出了石窟結(jié)構(gòu)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(diǎn)