【摘 要】
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我国地震较为频发,在山区地震常会诱发大量的滑坡灾害,因此对地震滑坡作用机理及其防治技术进行研究具有显著的科学意义和社会效益。微型桩作为一种柔性结构物,在地震作用下可有效减少脆性破坏的发生、避免结构完全失效,因此在滑坡防治工程的抗震设计中更具优势。目前对于地震动力作用下微型桩加固滑坡的相互作用机制、优化设计等问题尚在探索当中。本文依托国家自然科学基金项目《微型桩与滑坡地震动力相互作用研究》(批准号:
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我国地震较为频发,在山区地震常会诱发大量的滑坡灾害,因此对地震滑坡作用机理及其防治技术进行研究具有显著的科学意义和社会效益。微型桩作为一种柔性结构物,在地震作用下可有效减少脆性破坏的发生、避免结构完全失效,因此在滑坡防治工程的抗震设计中更具优势。目前对于地震动力作用下微型桩加固滑坡的相互作用机制、优化设计等问题尚在探索当中。本文依托国家自然科学基金项目《微型桩与滑坡地震动力相互作用研究》(批准号:41572261),在振动台模型实验的基础上,利用ABAQUS数值模拟软件分别对不同列间距、不同排间距下的三排微型桩群支护堆积层滑坡进行数值建模计算,通过对不同工况下的滑体位移、桩身变形受力特征及桩后土拱效应进行综合分析,最终提出较为合理的桩间距建议,本文主要研究工作和成果如下:(1)以堆积层滑坡振动台试验设计方案为依据,使用ABAQUS数值模拟软件建立相应的数值模型,并从材料本构关系及参数确定、网格及单元划分、接触设定、边界条件设置、动力加载等方面对建模过程做出详细阐述。然后对数值模型计算完毕后的桩土位移变形、测点PGA放大系数及桩身应力、弯矩分布与振动台试验所得的基本规律进行了对比分析,验证了本次数值模拟方案的可靠性与准确性。(2)在数值模拟方案的基础上,调整微型桩列间距,其他参数保持不变,对调整后列间距为3倍、6倍、9倍桩径下的工况分别进行建模计算,综合对比分析不同列间距下的桩后土拱效应、桩身受力特征及滑体位移得出,在地震动力作用下,列间距取值区间为6-7桩径时三排微型桩群支护效果较佳。(3)选定列间距为7倍桩径,调整微型桩排间距,对调整后排间距为3倍、4倍、5倍桩径下的工况分别进行建模计算,综合对比分析不同排间距下的桩后土拱效应、桩身变形受力特征及滑体位移得出,在地震动力作用下采用梅花型布桩的三排微型桩群,排间距为桩后土拱拱高(本文模拟中为4倍桩径)时整体布置最为合理。
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