桩板式抗滑挡土墙的振动台试验和抗震机理研究.docx

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摘要
本文主要围绕桩板式抗滑挡土墙进行振动台试验和抗震机理研究。通过对试验数据的分析和对结构的分析，本文得出了以下结论：桩板式抗滑挡土墙具有较好的抗震能力，其主要抗震机理为挡土墙体的屈曲和桩的弯曲变形，而且施加水平力的位置对构件的受力分布有重要影响。
关键词：桩板式抗滑挡土墙；振动台试验；抗震机理
一、引言
桩板式抗滑挡土墙是近年来出现的一种新型护坡工程，其结构形式简单、成本低、施工方便，在水土保持、防淤、防滑等方面均有广泛应用。然而，随着近年来地震频繁发生，工程抗震能力成为了广大工程师和学者关心的焦点之一。因此，本文围绕桩板式抗滑挡土墙进行振动台试验和抗震机理研究，以期为工程设计和防震减灾提供科学依据。
二、振动台试验介绍
试验布置
试验采用1/24比例缩模模型，尺寸为2m×1m×（长×宽×高），桩直径为5mm，。试验采用均布荷载，具体参数如表1所示。试验采用三维振动台进行，振动台参数如表2所示。
表1 试验参数
|参数|数值|
|---|---|
|荷载||
|水平向振幅|10mm|
|水平向频率|3Hz|
|垂直向振幅|10mm|
|垂直向频率|3Hz|
表2 振动台参数
|参数|数值|
|---|---|
|长度||
|宽度||
|最大水平加速度|1g|
|最大垂直加速度|1g|
试验结果
最大位移与加速度
试验中，记录了墙体最大水平向位移和最大垂直位移随时间的变化曲线，数据如图1所示。可以看到，位移随时间呈现出明显的周期性变化。另外，试验中通过振动台传感器记录了墙体各点的加速度变化情况，数据如图2所示。可以看到，在荷载作用下，桩板式抗滑挡土墙产生了明显的振动，其水平加速度和垂直加速度的大小均超过了1g。
（插入图1、2）
应力分布
试验中，采用光纤传感器对墙体的应力分布进行了监测，数据如表3所示。从表中可以看出，施加荷载后，各处的应力均出现了明显的变化。其中，挡土墙体的变形受力较大，桩的应力主要集中在中间处。
表3 应力分布数据
|位置|应力|
|---|---|
|底部|-413kPa|
|中部|-284kPa|
|顶部|-176kPa|
|桩1|-38kPa|
|桩2|-50kPa|
|桩3|-59kPa|
|桩4|-69kPa|
结构破坏
在试验中，当荷载逐渐增加时，墙体出现了明显的屈曲变形，如图3所示。随后，桩发生了弯曲破坏，如图4所示。结构破坏后，从土坡中流出了部分土体。
（插入图3、4）
三、抗震机理分析
通过上述试验结果的分析，本文认为桩板式抗滑挡土墙具有一定的抗震能力。其主要抗震机理可以归纳为以下两点：
挡土墙体的屈曲
在试验中，当水平力作用于桩板式抗滑挡土墙时，挡土墙体出现了明显的屈曲变形。随着力的作用不断增大，墙体变形不断加剧。这说明在承受水平荷载时，挡土墙体起到了重要的作用。因此，降低墙体屈曲变形应是提高墙体抗震能力的重要措施。
桩的弯曲变形
在试验中，当施加荷载增大时，桩发生了明显的弯曲破坏。这说明在承受水平荷载时，桩的抗震能力也是非常重要的。因此，增强桩的抗震能力也是提高桩板式抗滑挡土墙抗震能力的关键措施。
四、结论
通过对桩板式抗滑挡土墙的振动台试验和抗震机理研究，本文得出以下结论：
，其水平加速度和垂直加速度的大小均超过了1g。
。
。
以上结论可以为工程设计和防震减灾提供科学依据，期待该类型工程应用能够更加重视抗震问题，在设计和施工中充分考虑桩板式抗滑挡土墙的抗震能力。