《地震作用下邊坡加固的壓力分散型錨固系統的動力回響》是依託武漢理工大學，由夏元友擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：地震作用下邊坡加固的壓力分散型錨固系統的動力回響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：夏元友
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
錨固系統的長期性能是影響許多重大工程安全的重要因素。目前的邊坡錨固系統一般基於極限平衡法進行設計，設計時僅根據經驗給予一定的安全富裕來考慮錨固系統在服役期間錨索的受力變化及其對安全的影響，更沒有考慮不同邊坡部位錨索在服役期間受力的可能差異，尤其對近年來開始廣泛套用的壓力分散型錨索來說，其相關研究更是空白。本申請主要針對引起在役環境邊坡錨索受力變化的主要因素地震，通過現場調查、室內試驗、模型振動台試驗與數值分析等方法系統地研究邊坡加固的壓力分散型錨固系統在地震作用下的動力回響，給出典型地層、典型結構邊坡不同部位的壓力分散型錨索在不同地震烈度作用下的受力變化規律以及錨固段的傳力機制，總結邊坡加固的壓力分散型錨固系統在地震作用下的可能破壞模式，提出考慮地震效應的邊坡錨固系統的設計方法與在役邊坡錨固系統的安全控制措施。研究成果對邊坡（滑坡）工程防護有重要理論意義與工程套用價值。
結題摘要
錨固系統的性能影響許多重大工程的安全，圍繞邊坡工程錨固機理與地震動回響問題，對地震作用下邊坡加固的壓力型錨索動態回響、錨索（桿）錨固機理、預應力錨索加固邊坡抗震穩定性及可靠度、應力波在邊坡節理中的傳播效應及振動損傷等開展了系統研究。主要研究內容及成果：1）基於數值模擬方法研究了地震作用下不同影響因素對邊坡壓力型錨索的動力影響，獲得了邊坡錨索錨固段界面剪應力和注漿體軸應力在地震作用下的動態回響規律；套用擬靜力分析方法，基於Mindlin解推導出了地震作用下壓力型錨索體系中注漿體的壓應力表達式和注漿體與錨索孔壁之間的剪應力表達式；給出了地震作用下壓力型錨索錨固段設計方法。2）通過4種不同形式錨固段錨索（桿）抗拔的室內透明土模型試驗，獲得了各錨索（桿）隨錨固段上移對周圍土體的擾動規律、錨索（桿）位移與錨固力變化曲線，推導出了連續球體形錨固段的抗拔荷載計算公式；開展室內模型試驗，揭示了順層岩質邊坡因滑面力學性能劣化引起的不同邊坡位置錨索的受力變化規律，並建立了錨索預應力增量關係式。3）基於理論分析，提出了考慮滑坡體變形能耗的邊坡穩定性評價極向條分法、預應力錨索加固各向異性非均質邊坡穩定性極限分析水平條分法、基於極限分析的邊坡實時動態Newmark滑塊位移法以及基於全局極限回響面的預應力錨索加固邊坡抗震可靠度分析方法。4）考慮節理岩體的蠕變和應力鬆弛特性，提出了黏彈性節理的等效標準線性固體模型，採用位移不連續理論，推導了應力波入射黏彈性節理的傳播方程，獲得了應力波入射黏彈性節理的傳播規律；基於順層邊坡爆破開挖的聲波測試結合坡面的振動速度監測，獲取了坡體不同深度的聲速變化及不同位置的振動速度，給出了不同藥量下單次和多次爆破的坡體損傷範圍以及振動速度的衰減規律。研究成果豐富與發展了邊坡工程錨固機理與地震動回響理論，可為邊坡工程加固設計及抗震穩定性分析提供參考。
