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第1章 综述 1

1.1 引言 1

1.2 地震响应特性的理论分析方法 3

1.2.1 剪切条分法 4

1.2.2 集中质量法 4

1.2.3 数值分析方法 4

1.3 地震响应特性的模型试验 6

1.3.1 振动台模型试验 6

1.3.2 动力离心模型试验 8

1.3.3 爆炸模型试验 9

1.4 地震作用下土体的永久变形 9

1.4.1 土体永久变形机制和计算方法 9

1.4.2 地震作用下的震陷变形 11

1.4.3 震陷计算及评价 15

1.4.4 震陷防治处理措施 16

1.5 支挡结构抗震设计研究 17

1.5.1 支挡结构的位移控制 17

1.5.2 支挡结构的强度控制 18

1.5.3 动力模型试验 20

1.6 边坡地震动力稳定性 21

1.6.1 地震稳定性评价方法的分类 21

1.6.2 边坡地震稳定性的确定性分析方法 23

参考文献 26

第2章 汶川地震路基及支挡结构震害调查 42

2.1 地震区路堤震害调查 42

2.1.1 汶川地震概况 43

2.1.2 汶川地震路基震陷调查 45

2.1.3 加筋土路堤震害情况 56

2.2 地震区支挡结构震害调查 58

2.2.1 汶川地震公路支挡结构实震表现 58

2.2.2 汶川地震铁路支挡结构实震表现 64

2.2.3 其他地震中支挡结构实震表现 66

参考文献 68

第3章 铁路路堤边坡地震响应振动台试验 70

3.1 铁路路堤边坡振动台模型试验设计 70

3.1.1 振动台主要技术指标 71

3.1.2 模型试验相似关系设计 72

3.1.3 模型试验填料及其物理力学特性 76

3.1.4 铁路路堤边坡模型设计 81

3.1.5 试验加载方案 89

3.2 铁路路堤边坡地震动力反应与数值模拟 93

3.2.1 铁路路堤动力特性分析 93

3.2.2 铁路路堤边坡地震动力反应特性 98

3.2.3 路堤边坡地震残余变形 116

3.2.4 路堤边坡破坏与抗震性能 120

3.2.5 振动台试验的数值模拟验证 122

3.3 不同压实度及加筋路堤边坡的地震动力反应分析 135

3.3.1 不同压实度路堤边坡动力特性分析 135

3.3.2 不同压实度路堤边坡地震动力反应分析 137

3.3.3 不同压实度路堤边坡地震残余变形 155

3.3.4 不同压实度路堤边坡地震动力反应的数值模拟对比研究 160

3.3.5 加筋路堤边坡动力特性分析 173

3.3.6 加筋路堤边坡地震动力反应分析 174

3.3.7 加筋路堤边坡地震残余变形 186

3.3.8 加筋路堤边坡地震动力反应的数值模拟对比研究 189

参考文献 200

第4章 支挡结构－加筋挡墙试验研究 201

4.1 概述 201

4.2 筋材拉伸力学特性 202

4.2.1 拉伸试验概况 203

4.2.2 筋材拉伸力学特性分析 204

4.2.3 拉伸曲线模拟 208

4.2.4 筋材在约束条件下的变形方程 212

4.3 筋土界面摩擦特性 213

4.3.1 筋土界面摩擦特性试验方法 213

4.3.2 筋材的拉拔试验概况 215

4.3.3 拉拔试验结果与分析 217

4.4 新型加筋土结构及其抗震动力特性 221

4.4.1 新型加筋土结构的动变形特性与动力分析 221

4.4.2 新型加筋土结构的地震动力响应 230

参考文献 237

第5章 支挡结构－边坡振动台模型试验 240

5.1 概述 240

5.2 支挡结构－边坡地震动力特性大型振动台模型试验设计 242

5.2.1 相似关系设计 242

5.2.2 试验设备及其主要特性参数 244

5.2.3 试验方案设计 244

5.2.4 试验材料 248

5.2.5 模型制作与传感器安装 251

5.2.6 地震波的选取与试验加载方案 257

5.3 支挡结构－基覆边坡地震动力特性 259

5.3.1 模型地震动力特性分析 261

5.3.2 加速度动力响应特性 265

5.3.3 动位移响应特性 289

5.3.4 动土压力响应特性 299

5.3.5 锚杆动应变响应特性 307

5.4 支挡结构－顺层岩质边坡动力特性 311

5.4.1 模型地震动力特性分析 311

5.4.2 加速度动力响应特性 314

5.4.3 动位移响应特性 338

5.4.4 动土压力响应特性 352

5.4.5 锚杆动应变响应特性 363

参考文献 369

第6章 支挡结构地震动位移模式 373

6.1 概述 373

6.2 模型试验动位移计布设 374

6.3 重力式挡墙地震动位移模式 376

6.3.1 地震动位移响应特性 376

6.3.2 地震动永久位移与动位移模式分析 377

6.4 桩板式挡墙地震动位移模式 381

6.4.1 地震动位移响应特性 381

6.4.2 地震动永久位移与动位移模式分析 382

6.5 格构式框架结构地震动位移模式 386

6.5.1 地震动位移响应特性 386

6.5.2 地震动永久位移与动位移模式分析 388

6.5.3 组合体系中框架结构地震动位移模式分析 391

参考文献 393

第7章 边坡支挡结构的数值模拟分析 395

7.1 FLAC3D软件及数值模拟模型的建立 395

7.1.1 数值模拟模型的建立 395

7.1.2 数值模拟内容 404

7.2 顺层边坡数值模拟结果分析 405

7.2.1 双向汶川波作用下支挡结构动力响应 405

7.2.2 不同方向汶川波作用下支挡结构动力响应 414

7.2.3 不同倾角顺层边坡支挡结构的动力响应 418

7.3 基覆边坡数值模拟结果分析 421

7.3.1 基覆边坡第一组振动台试验数值模拟结果分析 421

7.3.2 基覆边坡第二组振动台试验数值模拟结果分析 429

7.3.3 基覆边坡第三组振动台试验数值模拟结果分析 435

参考文献 440

第8章 多级支挡结构地震土压力的极限分析 441

8.1 概述 441

8.2 塑性极限分析上限定理 441

8.3 塑性极限分析能耗计算 443

8.3.1 外力功率 444

8.3.2 内能耗散功率 445

8.4 地震土压力上限解 448

8.4.1 地震主动土压力上限解 448

8.4.2 地震被动土压力上限解 449

8.4.3 基于强度折减技术的地震土压力上限解 451

8.5 地震主动土压力系数的影响因素分析 452

8.6 实例计算与分析 460

参考文献 464

第9章 支挡结构抗震设计方法 467

9.1 国外抗震规范支挡结构抗震设计方法 467

9.1.1 日本规范 467

9.1.2 欧洲规范 469

9.1.3 新西兰规范 473

9.1.4 美国规范 477

9.2 国内抗震规范支挡结构抗震设计方法 478

9.2.1 公路规范 478

9.2.2 铁路规范 480

9.3 多级锚杆挡墙支护高边坡静动稳定性分析与抗震设计方法 482

9.3.1 极限分析上限法 482

9.3.2 基本假定 483

9.3.3 破坏机构 484

9.3.4 能耗计算 485

9.3.5 基于强度折减技术的静动稳定性分析 490

9.3.6 参数敏感性分析 492

9.3.7 抗震设计方法与实例分析 495

9.4 锚杆挡墙与重力式挡墙组合静动稳定性分析与抗震设计方法 499

9.4.1 破坏机构 499

9.4.2 能耗计算 500

9.4.3 静动稳定性分析 501

9.4.4 参数敏感性分析 502

9.4.5 抗震设计方法与实例分析 503

9.5 锚杆挡墙与桩板式挡墙组合静动稳定性分析与抗震设计方法 504

9.5.1 破坏机构 504

9.5.2 能耗计算 505

9.5.3 静动稳定性分析 506

9.5.4 参数敏感性分析 507

9.5.5 抗震设计方法与实例分析 509

参考文献 509

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