本專著在汶川地震等鐵路、公路路基與支擋結(jié)構(gòu)震害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下山區(qū)鐵路通過高地震烈度區(qū)這一工程實(shí)際難題，通過模型相似關(guān)系、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、數(shù)值分析、路基填料強(qiáng)度與變形特性粗粒土三軸試驗(yàn)、新型抗震結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)等手段，開展了支擋結(jié)構(gòu)－基覆邊坡、支擋結(jié)構(gòu)－順層巖質(zhì)邊坡地震動(dòng)力特性振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)。對(duì)順層邊坡、基覆邊坡進(jìn)行數(shù)值模擬分析；塑性極限分析上限定理、能耗計(jì)算研究；地震土壓力上限解、地震主動(dòng)土壓力系數(shù)的影響因素分析；多級(jí)支擋結(jié)構(gòu)地震土壓力的極限分析；支擋結(jié)構(gòu)地震動(dòng)位移模式研究。對(duì)國(guó)內(nèi)、外支擋結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范、抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了對(duì)比分析研究；進(jìn)行了多級(jí)錨桿擋墻靜動(dòng)穩(wěn)定性分析與抗震設(shè)計(jì)方法研究；為實(shí)際工程推薦了幾種具有優(yōu)良抗震性能的典型支擋結(jié)構(gòu)形式，研究成果納入到《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中。
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前言
第1章 綜述(1)
1.1 引言(1)
1.2 地震響應(yīng)特性的理論分析方法(3)
1.2.1 剪切條分法(4)
1.2.2 集中質(zhì)量法(4)
1.2.3 數(shù)值分析方法(4)
1.3 地震響應(yīng)特性的模型試驗(yàn)(6)
1.3.1 振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)(6)
1.3.2 動(dòng)力離心模型試驗(yàn)(8)
1.3.3 爆炸模型試驗(yàn)(9)
1.4 地震作用下土體的永久變形(9)
1.4.1 土體永久變形機(jī)制和計(jì)算方法(9)
1.4.2 地震作用下的震陷變形(11)
1.4.3 震陷計(jì)算及評(píng)價(jià)(15)
1.4.4 震陷防治處理措施(16)
1.5 支擋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究(17)
1.5.1 支擋結(jié)構(gòu)的位移控制(17)
1.5.2 支擋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度控制(18)
1.5.3 動(dòng)力模型試驗(yàn)(20)
1.6 邊坡地震動(dòng)力穩(wěn)定性(21)
1.6.1 地震穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法的分類(21)
1.6.2 邊坡地震穩(wěn)定性的確定性分析方法(23)
參考文獻(xiàn)(26)
第2章 汶川地震路基及支擋結(jié)構(gòu)震害調(diào)查(42)
2.1 地震區(qū)路堤震害調(diào)查(42)
2.1.1 汶川地震概況(43)
2.1.2 汶川地震路基震陷調(diào)查(45)
2.1.3 加筋土路堤震害情況(56)
2.2 地震區(qū)支擋結(jié)構(gòu)震害調(diào)查(58)
2.2.1 汶川地震公路支擋結(jié)構(gòu)實(shí)震表現(xiàn)(58)
2.2.2 汶川地震鐵路支擋結(jié)構(gòu)實(shí)震表現(xiàn)(64)
2.2.3 其他地震中支擋結(jié)構(gòu)實(shí)震表現(xiàn)(66)
參考文獻(xiàn)(68)
第3章 鐵路路堤邊坡地震響應(yīng)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)(70)
3.1 鐵路路堤邊坡振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)(70)
3.1.1 振動(dòng)臺(tái)主要技術(shù)指標(biāo)(71)
3.1.2 模型試驗(yàn)相似關(guān)系設(shè)計(jì)(72)
3.1.3 模型試驗(yàn)填料及其物理力學(xué)特性(76)
3.1.4 鐵路路堤邊坡模型設(shè)計(jì)(81)
3.1.5 試驗(yàn)加載方案(89)
3.2 鐵路路堤邊坡地震動(dòng)力反應(yīng)與數(shù)值模擬(93)
3.2.1 鐵路路堤動(dòng)力特性分析(93)
3.2.2 鐵路路堤邊坡地震動(dòng)力反應(yīng)特性(98)
3.2.3 路堤邊坡地震殘余變形(116)
3.2.4 路堤邊坡破壞與抗震性能(120)
3.2.5 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的數(shù)值模擬驗(yàn)證(122)
3.3 不同壓實(shí)度及加筋路堤邊坡的地震動(dòng)力反應(yīng)分析(135)
3.3.1 不同壓實(shí)度路堤邊坡動(dòng)力特性分析(135)
3.3.2 不同壓實(shí)度路堤邊坡地震動(dòng)力反應(yīng)分析(137)
3.3.3 不同壓實(shí)度路堤邊坡地震殘余變形(155)
3.3.4 不同壓實(shí)度路堤邊坡地震動(dòng)力反應(yīng)的數(shù)值模擬對(duì)比研究(160)
3.3.5 加筋路堤邊坡動(dòng)力特性分析(173)
3.3.6 加筋路堤邊坡地震動(dòng)力反應(yīng)分析(174)
3.3.7 加筋路堤邊坡地震殘余變形(186)
3.3.8 加筋路堤邊坡地震動(dòng)力反應(yīng)的數(shù)值模擬對(duì)比研究(189)
參考文獻(xiàn)(200)
第4章 支擋結(jié)構(gòu)-加筋擋墻試驗(yàn)研究(201)
4.1 概述(201)
4.2 筋材拉伸力學(xué)特性(202)
4.2.1 拉伸試驗(yàn)概況(203)
4.2.2 筋材拉伸力學(xué)特性分析(204)
4.2.3 拉伸曲線模擬(208)
4.2.4 筋材在約束條件下的變形方程(212)
4.3 筋土界面摩擦特性(213)
4.3.1 筋土界面摩擦特性試驗(yàn)方法(213)
4.3.2 筋材的拉拔試驗(yàn)概況(215)
4.3.3 拉拔試驗(yàn)結(jié)果與分析(217)
4.4 新型加筋土結(jié)構(gòu)及其抗震動(dòng)力特性(221)
4.4.1 新型加筋土結(jié)構(gòu)的動(dòng)變形特性與動(dòng)力分析(221)
4.4.2 新型加筋土結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)力響應(yīng)(230)
參考文獻(xiàn)(237)
第5章 支擋結(jié)構(gòu)邊坡振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)(240)
5.1 概述(240)
5.2 支擋結(jié)構(gòu)邊坡地震動(dòng)力特性大型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)(242)
5.2.1 相似關(guān)系設(shè)計(jì)(242)
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)備及其主要特性參數(shù)(244)
5.2.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(244)
5.2.4 試驗(yàn)材料(248)
5.2.5 模型制作與傳感器安裝(251)
5.2.6 地震波的選取與試驗(yàn)加載方案(257)
5.3 支擋結(jié)構(gòu)基覆邊坡地震動(dòng)力特性(259)
5.3.1 模型地震動(dòng)力特性分析(261)
5.3.2 加速度動(dòng)力響應(yīng)特性(265)
5.3.3 動(dòng)位移響應(yīng)特性(289)
5.3.4 動(dòng)土壓力響應(yīng)特性(299)
5.3.5 錨桿動(dòng)應(yīng)變響應(yīng)特性(307)
5.4 支擋結(jié)構(gòu)順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力特性(311)
5.4.1 模型地震動(dòng)力特性分析(311)
5.4.2 加速度動(dòng)力響應(yīng)特性(314)
5.4.3 動(dòng)位移響應(yīng)特性(338)
5.4.4 動(dòng)土壓力響應(yīng)特性(352)
5.4.5 錨桿動(dòng)應(yīng)變響應(yīng)特性(363)
參考文獻(xiàn)(369)
第6章 支擋結(jié)構(gòu)地震動(dòng)位移模式(373)
6.1 概述(373)
6.2 模型試驗(yàn)動(dòng)位移計(jì)布設(shè)(374)
6.3 重力式擋墻地震動(dòng)位移模式(376)
6.3.1 地震動(dòng)位移響應(yīng)特性(376)
6.3.2 地震動(dòng)永久位移與動(dòng)位移模式分析(377)
6.4 樁板式擋墻地震動(dòng)位移模式(381)
6.4.1 地震動(dòng)位移響應(yīng)特性(381)
6.4.2 地震動(dòng)永久位移與動(dòng)位移模式分析(382)
6.5 格構(gòu)式框架結(jié)構(gòu)地震動(dòng)位移模式(386)
6.5.1 地震動(dòng)位移響應(yīng)特性(386)
6.5.2 地震動(dòng)永久位移與動(dòng)位移模式分析(388)
6.5.3 組合體系中框架結(jié)構(gòu)地震動(dòng)位移模式分析(391)
參考文獻(xiàn)(393)
第7章 邊坡支擋結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬分析(395)
7.1 FLAC3D軟件及數(shù)值模擬模型的建立(395)
7.1.1 數(shù)值模擬模型的建立(395)
7.1.2 數(shù)值模擬內(nèi)容(404)
7.2 順層邊坡數(shù)值模擬結(jié)果分析(405)
7.2.1 雙向汶川波作用下支擋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)(405)
7.2.2 不同方向汶川波作用下支擋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)(414)
7.2.3 不同傾角順層邊坡支擋結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)(418)
7.3 基覆邊坡數(shù)值模擬結(jié)果分析(421)
7.3.1 基覆邊坡第組振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)值模擬結(jié)果分析(421)
7.3.2 基覆邊坡第二組振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)值模擬結(jié)果分析(429)
7.3.3 基覆邊坡第三組振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)值模擬結(jié)果分析(435)
參考文獻(xiàn)(440)
第8章 多級(jí)支擋結(jié)構(gòu)地震土壓力的極限分析(441)
8.1 概述(441)
8.2 塑性極限分析上限定理(441)
8.3 塑性極限分析能耗計(jì)算(443)
8.3.1 外力功率(444)
8.3.2 內(nèi)能耗散功率(445)
8.4 地震土壓力上限解(448)
8.4.1 地震主動(dòng)土壓力上限解(448)
8.4.2 地震被動(dòng)土壓力上限解(449)
8.4.3 基于強(qiáng)度折減技術(shù)的地震土壓力上限解(451)
8.5 地震主動(dòng)土壓力系數(shù)的影響因素分析(452)
8.6 實(shí)例計(jì)算與分析(460)
參考文獻(xiàn)(464)
第9章 支擋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法(467)
9.1 國(guó)外抗震規(guī)范支擋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法(467)
9.1.1 日本規(guī)范(467)
9.1.2 歐洲規(guī)范(469)
9.1.3 新西蘭規(guī)范(473)
9.1.4 美國(guó)規(guī)范(477)
9.2 國(guó)內(nèi)抗震規(guī)范支擋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法(478)
9.2.1 公路規(guī)范(478)
9.2.2 鐵路規(guī)范(480)
9.3 多級(jí)錨桿擋墻支護(hù)高邊坡靜動(dòng)穩(wěn)定性分析與抗震設(shè)計(jì)方法(482)
9.3.1 極限分析上限法(482)
9.3.2 基本假定(483)
9.3.3 破壞機(jī)構(gòu)(484)
9.3.4 能耗計(jì)算(485)
9.3.5 基于強(qiáng)度折減技術(shù)的靜動(dòng)穩(wěn)定性分析(490)
9.3.6 參數(shù)敏感性分析(492)
9.3.7 抗震設(shè)計(jì)方法與實(shí)例分析(495)
9.4 錨桿擋墻與重力式擋墻組合靜動(dòng)穩(wěn)定性分析與抗震設(shè)計(jì)方法(499)
9.4.1 破壞機(jī)構(gòu)(499)
9.4.2 能耗計(jì)算(500)
9.4.3 靜動(dòng)穩(wěn)定性分析(501)
9.4.4 參數(shù)敏感性分析(502)
9.4.5 抗震設(shè)計(jì)方法與實(shí)例分析(503)
9.5 錨桿擋墻與樁板式擋墻組合靜動(dòng)穩(wěn)定性分析與抗震設(shè)計(jì)方法(504)
9.5.1 破壞機(jī)構(gòu)(504)
9.5.2 能耗計(jì)算(505)
9.5.3 靜動(dòng)穩(wěn)定性分析(506)
9.5.4 參數(shù)敏感性分析(507)
9.5.5 抗震設(shè)計(jì)方法與實(shí)例分析(509)
參考文獻(xiàn)(509)
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