永久性柔性边坡支挡结构的地震作用和动力稳定性分析-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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永久性柔性边坡支挡结构的地震作用和动力稳定性分析

项目名称：永久性柔性边坡支挡结构的地震作用和动力稳定性分析
项目类别：面上项目
批准号：50978129
申请代码：E0806
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2012-12-31

项目负责人：朱彦鹏
负责人职称：教授
依托单位：兰州理工大学
批准年度：2009

中文摘要：

传统的边坡支挡工程在地震等自然灾害发生时就会出现坍塌、滑坡等现象，造成生命和财产的巨大损失，5.12汶川地震教训深刻。柔性支挡结构特别是土钉墙、框架预应力锚杆挡墙和其它带有锚固类挡土结构，由于造价较低、稳定性好，特别适用于地震区道路和建筑边坡支挡。但其稳定性分析涉及到挡土结构、锚固体系和土体协同工作问题，是支挡结构分析中的一大难题，而对这种结构进行地震作用下的动力稳定性分析则难度更大。目前，国内外学者对此研究很不充分，这给永久性边坡支挡结构设计带来很多困难。我国西部地区大多为山区和地震多发区，在高等级公路、铁路和城市的建设都存在边坡的永久支挡问题，因此，研究永久性柔性支挡结构的动力稳定性分析方法，意义重大。本课题的主要研究内容有①研究地区柔性支挡结构的地震作用分析方法；②分析地震作用下的永久性柔性支挡结构的承载力和动力稳定性解析方法和半解析数值分析法；③振动台试验验证理论方法的正确性。

中文主题词：边坡；柔性支挡结构；地震作用；动力计算模型；稳定性

英文摘要：

slope；flexible retaining structure；earthquake action；dynamic calculation model；stability

英文主题词： slope；flexible retaining structure；earthquake action；dynamic calculation model；stability

结论摘要：

本项目紧密结合工程实际，针对黄土及湿陷性黄土地区深基坑和边坡工程的难点一一突破，在理论上解决了多项关键问题，并引导研究成果推广应用到工程实践，为经济建设服务。取得主要成果如下（1）建立了土与土钉支护结构系统动力计算模型；（2）综合考虑输入地震波的特性、边坡土体特性、坡高因素，以及土体边坡在水平地震激励下，其位移响应主要为剪切型变形，建立了土钉支护边坡地震动力简化模型；（3）在考虑土钉支护作用的情况下，根据土质边坡的破坏模式，基于极限平衡理论和拟静力法建立了土钉支护边坡地震稳定性分析模型；（4）基于拟静力稳定性分析模型，建立了地震作用下土钉支护边坡永久位移计算方法；（5）建立了框架预应力锚杆边坡支护结构地震动力计算模型，并进行了地震响应分析；（6）提出了水平地震作用下框架预应力锚杆支护边坡简化分析方法；（7）建立了框架预应力锚杆支护边坡的地震稳定性分析模型；（8）给出了框架预应力锚杆边坡支护结构抗震简化设计方法；（9）采用大型非线性有限元软件ADINA对几种柔性支挡结构进行了动力响应分析；（10）对框架预应力锚杆边坡支护结构进行了室内振动台试验和现场爆炸模拟地震原型试验。本项目在理论研究的同时将成果应用到中国石油甘肃销售公司五星坪居住小区边坡工程、甘肃省总工会办公楼基坑工程等近200项工程中，产生经济效益6000余万元。在国内外著名刊物和国际会议发表论文61篇，其中核心期刊55篇，国际学术会议6篇，SCI检索1篇，EI检索24篇，ISTP检索4篇，出版专著2部，申请发明专利3项，培养博士3人，硕士5人。完成预期任务。

成果综合统计