三向地震作用下错距岩质边坡共振特性研究

P315.9; 地震引发的共振往往会对边坡造成严重的破坏,直接影响边坡的抗震性能.为研究错距岩质边坡的共振特性,通过有限元软件ANSYS建立三维边坡数值模型,分析错距对边坡固有频率的影响,并使用谐响应分析对坡面各点的共振响应规律及地震作用频率对边坡应力的影响进行探讨.结果表明:(1)在不同错距条件下均有可能出现共振现象,边坡错距越大,基频越小,坡面的水平共振位移大于竖向共振位移,前坡坡面位移峰值较大,发生共振的频率比后坡小;(2)低阶和高阶固有频率被激发都可引发共振,但高阶共振位移相对较小,前坡和后坡坡面水平位移峰值表现为:坡顶>坡中>坡脚,侧坡则是:坡中>坡顶>坡脚,...

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Published in水文地质工程地质 Vol. 50; no. 2; pp. 95 - 102
Main Authors 林峻岑, 严松宏, 孙纬宇, 欧尔峰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室(兰州交通大学),甘肃 兰州 730070 01.03.2023
兰州交通大学土木工程学院,甘肃 兰州 730070%兰州交通大学土木工程学院,甘肃 兰州 730070
Subjects
地震作用
错距边坡
ANSYS
共振特性
抗震设防
边坡破坏
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ISSN1000-3665
DOI10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202206038

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Summary:P315.9; 地震引发的共振往往会对边坡造成严重的破坏,直接影响边坡的抗震性能.为研究错距岩质边坡的共振特性,通过有限元软件ANSYS建立三维边坡数值模型,分析错距对边坡固有频率的影响,并使用谐响应分析对坡面各点的共振响应规律及地震作用频率对边坡应力的影响进行探讨.结果表明:(1)在不同错距条件下均有可能出现共振现象,边坡错距越大,基频越小,坡面的水平共振位移大于竖向共振位移,前坡坡面位移峰值较大,发生共振的频率比后坡小;(2)低阶和高阶固有频率被激发都可引发共振,但高阶共振位移相对较小,前坡和后坡坡面水平位移峰值表现为:坡顶>坡中>坡脚,侧坡则是:坡中>坡顶>坡脚,在高频加载条件下,边坡会出现下部动力响应大于上部的现象;(3)坡体共振时发生的破坏主要以坡脚剪切破坏为主,最大剪切应力和最大拉应力出现的位置与加载频率范围有关,前坡更容易遭受破坏,低频地震动对前坡影响较大,而高频地震动则相反.所得结论可为错距边坡进行抗震设防时确定重点加固部位提供参考.
ISSN:1000-3665
DOI:10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202206038