拼裝面板返包式加筋土擋墻振動臺試驗研究.pdf

1、作為加筋土理論技術(shù)的一種重要實踐應用形式，加筋土支擋結(jié)構(gòu)較使用普遍的重力式擋墻優(yōu)勢突出。近年來，抗震性能優(yōu)良的加筋土擋墻在國外地震頻發(fā)國家的震區(qū)交通工程中得到了大量采用，取得了較好的工程效果。然而目前，由于對地震作用下加筋土擋墻的作用性能缺乏了解，國內(nèi)各相關(guān)行業(yè)規(guī)范對該結(jié)構(gòu)的抗震設計理論大都語焉不詳。是以，針對加筋土支擋結(jié)構(gòu)在工程應用過程中理論嚴重滯后于實踐的實際狀況，仍需對該結(jié)構(gòu)的抗震性能、減震加固技術(shù)、設計方法等方面進行深入研究。<

2、br>　　本文在調(diào)研大量文獻資料的基礎之上，對高烈度地震荷載作用下拼裝面板返包式加筋土擋墻的動態(tài)響應規(guī)律進行了振動臺試驗研究，并對比了試驗測試與理論計算結(jié)果的異同，試圖為國內(nèi)同類型擋土墻的抗震設計提供一些可供借鑒的地方。通過分析研究，得到以下幾點主要結(jié)論和認識:
　　(1)由于材料類別及處治方式的不同，擋墻各部位的傳遞函數(shù)虛頻曲線存在明顯差異;隨加載次數(shù)增多和加速度幅值增大，模型各部位的一階自振頻率和阻尼比分別呈減小和增大的趨勢，

3、其中自振頻率減小了0.5Hz左右，約為其一階自振頻率的2.5％，阻尼比的增大幅度在1.75％～2.5％之間。
　　(2)0.25g動荷載施加后，PGA放大系數(shù)不再隨加載加速度增大而無限制地增長，體現(xiàn)了加筋土擋墻的優(yōu)良抗震性能;隨測點位置增高，地震作用豎向放大效應越發(fā)顯著。擋墻各部位斷面的實測PGA放大系數(shù)沿墻高具有相似的分布規(guī)律，均表現(xiàn)為折線形，且現(xiàn)行設計理論不能很好地反應輕型支擋結(jié)構(gòu)的地震作用放大現(xiàn)象。
　　(3)主動極限

4、狀態(tài)下，面板背側(cè)和加筋末端的水平動土壓應力隨加載加速度幅值的增大呈現(xiàn)出不同的變化趨勢。面板背側(cè)各測點的水平動土壓應力隨加載加速度增大而增大，所有測點的動土壓應力均為正值，沿墻高表現(xiàn)為“單峰型”分布形式，峰值位于擋墻的中下部;加筋末端的水平動土壓應力則隨加載加速度的增大而整體表現(xiàn)為負值并持續(xù)增大，最大值出現(xiàn)在墻的頂部，表明按規(guī)范推薦方法考慮地震作用下的主動土壓力將導致?lián)鯄Φ耐獠糠€(wěn)定性驗算偏于安全。
　　(4)隨加載加速度幅值增大，擋

5、墻各測點的水平位移整體呈非線性增大趨勢，0.15g加載后開始有明顯增長，并且其變化速率也顯著增大。加載過程中，加筋末端未觀測到明顯沉降，靠近面板處的豎向位移則隨加載加速度幅值的增大而增大。峰值加速度0.3g正弦諧波加載后，頂層面板處水平和豎向累積位移發(fā)生大幅增長，這種現(xiàn)象是由填料在加載過程中被甩出、此處面板產(chǎn)生較大局部變形等因素造成的，提示廣大工程技術(shù)人員在加筋土支擋結(jié)構(gòu)的設計施工進程中應對這些不利因素多加考慮。
　　(5)格柵最

6、大動應變沿墻高呈雙峰型分布，第一個峰值點出現(xiàn)在墻高0.4m處，第二個峰值點出現(xiàn)在墻高0.8m處;格柵最大動應力為126.8MPa，遠小于其抗拉強度，表明格柵被拉斷往往并非決定加筋土擋墻破壞與否的控制性因素。沿墻高，格柵拉力的試驗測試值與理論計算結(jié)果呈現(xiàn)出差異化的對比規(guī)律:在模型擋墻的下部，理論值大于格柵拉力實測結(jié)果;在模型擋墻的中上部，實測值則大于理論計算結(jié)果，表明在進行加筋土擋墻的抗震分析時，采用規(guī)范方法驗算其內(nèi)部穩(wěn)定性將偏于不安全，