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第1章 综述1

1.1 引言1

1.2 地震响应特性的理论分析方法3

1.2.1 剪切条分法4

1.2.2 集中质量法4

1.2.3 数值分析方法4

1.3 地震响应特性的模型试验6

1.3.1 振动台模型试验6

1.3.2 动力离心模型试验8

1.3.3 爆炸模型试验9

1.4 地震作用下土体的永久变形9

1.4.1 土体永久变形机制和计算方法9

1.4.2 地震作用下的震陷变形11

1.4.3 震陷计算及评价15

1.4.4 震陷防治处理措施16

1.5 支挡结构抗震设计研究17

1.5.1 支挡结构的位移控制17

1.5.2 支挡结构的强度控制18

1.5.3 动力模型试验20

1.6 边坡地震动力稳定性21

1.6.1 地震稳定性评价方法的分类21

1.6.2 边坡地震稳定性的确定性分析方法23

参考文献26

第2章 汶川地震路基及支挡结构震害调查42

2.1 地震区路堤震害调查42

2.1.1 汶川地震概况43

2.1.2 汶川地震路基震陷调查45

2.1.3 加筋土路堤震害情况56

2.2 地震区支挡结构震害调查58

2.2.1 汶川地震公路支挡结构实震表现58

2.2.2 汶川地震铁路支挡结构实震表现64

2.2.3 其他地震中支挡结构实震表现66

参考文献68

第3章 铁路路堤边坡地震响应振动台试验70

3.1 铁路路堤边坡振动台模型试验设计70

3.1.1 振动台主要技术指标71

3.1.2 模型试验相似关系设计72

3.1.3 模型试验填料及其物理力学特性76

3.1.4 铁路路堤边坡模型设计81

3.1.5 试验加载方案89

3.2 铁路路堤边坡地震动力反应与数值模拟93

3.2.1 铁路路堤动力特性分析93

3.2.2 铁路路堤边坡地震动力反应特性98

3.2.3 路堤边坡地震残余变形116

3.2.4 路堤边坡破坏与抗震性能120

3.2.5 振动台试验的数值模拟验证122

3.3 不同压实度及加筋路堤边坡的地震动力反应分析135

3.3.1 不同压实度路堤边坡动力特性分析135

3.3.2 不同压实度路堤边坡地震动力反应分析137

3.3.3 不同压实度路堤边坡地震残余变形155

3.3.4 不同压实度路堤边坡地震动力反应的数值模拟对比研究160

3.3.5 加筋路堤边坡动力特性分析173

3.3.6 加筋路堤边坡地震动力反应分析174

3.3.7 加筋路堤边坡地震残余变形186

3.3.8 加筋路堤边坡地震动力反应的数值模拟对比研究189

参考文献200

第4章 支挡结构－加筋挡墙试验研究201

4.1 概述201

4.2 筋材拉伸力学特性202

4.2.1 拉伸试验概况203

4.2.2 筋材拉伸力学特性分析204

4.2.3 拉伸曲线模拟208

4.2.4 筋材在约束条件下的变形方程212

4.3 筋土界面摩擦特性213

4.3.1 筋土界面摩擦特性试验方法213

4.3.2 筋材的拉拔试验概况215

4.3.3 拉拔试验结果与分析217

4.4 新型加筋土结构及其抗震动力特性221

4.4.1 新型加筋土结构的动变形特性与动力分析221

4.4.2 新型加筋土结构的地震动力响应230

参考文献237

第5章 支挡结构－边坡振动台模型试验240

5.1 概述240

5.2 支挡结构－边坡地震动力特性大型振动台模型试验设计242

5.2.1 相似关系设计242

5.2.2 试验设备及其主要特性参数244

5.2.3 试验方案设计244

5.2.4 试验材料248

5.2.5 模型制作与传感器安装251

5.2.6 地震波的选取与试验加载方案257

5.3 支挡结构－基覆边坡地震动力特性259

5.3.1 模型地震动力特性分析261

5.3.2 加速度动力响应特性265

5.3.3 动位移响应特性289

5.3.4 动土压力响应特性299

5.3.5 锚杆动应变响应特性307

5.4 支挡结构－顺层岩质边坡动力特性311

5.4.1 模型地震动力特性分析311

5.4.2 加速度动力响应特性314

5.4.3 动位移响应特性338

5.4.4 动土压力响应特性352

5.4.5 锚杆动应变响应特性363

参考文献369

第6章 支挡结构地震动位移模式373

6.1 概述373

6.2 模型试验动位移计布设374

6.3 重力式挡墙地震动位移模式376

6.3.1 地震动位移响应特性376

6.3.2 地震动永久位移与动位移模式分析377

6.4 桩板式挡墙地震动位移模式381

6.4.1 地震动位移响应特性381

6.4.2 地震动永久位移与动位移模式分析382

6.5 格构式框架结构地震动位移模式386

6.5.1 地震动位移响应特性386

6.5.2 地震动永久位移与动位移模式分析388

6.5.3 组合体系中框架结构地震动位移模式分析391

参考文献393

第7章 边坡支挡结构的数值模拟分析395

7.1 FLAC3D软件及数值模拟模型的建立395

7.1.1 数值模拟模型的建立395

7.1.2 数值模拟内容404

7.2 顺层边坡数值模拟结果分析405

7.2.1 双向汶川波作用下支挡结构动力响应405

7.2.2 不同方向汶川波作用下支挡结构动力响应414

7.2.3 不同倾角顺层边坡支挡结构的动力响应418

7.3 基覆边坡数值模拟结果分析421

7.3.1 基覆边坡第一组振动台试验数值模拟结果分析421

7.3.2 基覆边坡第二组振动台试验数值模拟结果分析429

7.3.3 基覆边坡第三组振动台试验数值模拟结果分析435

参考文献440

第8章 多级支挡结构地震土压力的极限分析441

8.1 概述441

8.2 塑性极限分析上限定理441

8.3 塑性极限分析能耗计算443

8.3.1 外力功率444

8.3.2 内能耗散功率445

8.4 地震土压力上限解448

8.4.1 地震主动土压力上限解448

8.4.2 地震被动土压力上限解449

8.4.3 基于强度折减技术的地震土压力上限解451

8.5 地震主动土压力系数的影响因素分析452

8.6 实例计算与分析460

参考文献464

第9章 支挡结构抗震设计方法467

9.1 国外抗震规范支挡结构抗震设计方法467

9.1.1 日本规范467

9.1.2 欧洲规范469

9.1.3 新西兰规范473

9.1.4 美国规范477

9.2 国内抗震规范支挡结构抗震设计方法478

9.2.1 公路规范478

9.2.2 铁路规范480

9.3 多级锚杆挡墙支护高边坡静动稳定性分析与抗震设计方法482

9.3.1 极限分析上限法482

9.3.2 基本假定483

9.3.3 破坏机构484

9.3.4 能耗计算485

9.3.5 基于强度折减技术的静动稳定性分析490

9.3.6 参数敏感性分析492

9.3.7 抗震设计方法与实例分析495

9.4 锚杆挡墙与重力式挡墙组合静动稳定性分析与抗震设计方法499

9.4.1 破坏机构499

9.4.2 能耗计算500

9.4.3 静动稳定性分析501

9.4.4 参数敏感性分析502

9.4.5 抗震设计方法与实例分析503

9.5 锚杆挡墙与桩板式挡墙组合静动稳定性分析与抗震设计方法504

9.5.1 破坏机构504

9.5.2 能耗计算505

9.5.3 静动稳定性分析506

9.5.4 参数敏感性分析507

9.5.5 抗震设计方法与实例分析509

参考文献509