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不同压实度铁路路堤边坡地震响应振动台试验研究

2012-09-20林宇亮杨果林

岩土力学 2012年11期

林宇亮,杨果林,钟 正

(中南大学 土木工程学院,长沙 410075)

1 引 言

地震是一种全球性、具有瞬间突发性的自然现象,它对人们生命财产安全造成巨大损失。研究构筑物的地震动力响应特性、经济合理地进行构筑物抗震设防已是减轻地震灾害有效、可行的方法之一。目前国内外在构筑物地震响应特性试验研究的手段主要为振动台试验,主要研究内容包括砂土液化[1-2]、边坡和坝体地震响应特性[3-6]、垃圾填埋场的地震稳定性[7-8]、挡墙[9]、土体与结构相互作用[10-11]等方面,并取得了很多宝贵的试验资料。但关于铁路路堤的抗震特性研究成果却并不多见,尤其是不同压实度路堤的对比研究成果更是少有报道。

汶川特大地震灾害现场调研结果表明,在地震烈度Ⅷ度以上地区,铁路路堤普遍出现下沉现象,如广(汉)岳(家山)线由于当时压实度要求较低,在汶川地震中路堤普遍下沉,下沉量一般为20~30 cm,最大下沉量约50 cm。另一方面,有关震害调查表明,与加速度有关的地震惯性力是引起路堤产生位移、变形和破坏的主要原因。现行抗震规范中普遍使用的拟静力分析法就是以加速度及其分布规律为基础的,同时,目前广泛使用的以Newmark刚体位移概念为基础的各种永久变形分析法也是以加速度反应为基础[12]。因此,路堤加速度反应特性及其分布规律是评价路堤地震动力反应特性的基本资料。

鉴于此,本文以无砟轨道单线路堤边坡为原型,设计了路堤本体压实度分别为95%、91%、87%和83%的4组路堤边坡模型,通过振动台试验研究和对比不同压实度路堤边坡在强震激励下的动力特性和地震响应特性,以期为铁路路堤结构抗震设计以及既有低压实度路堤抗震加固提供参考。……

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