斜坡水平向地震动力响应的高程效应研究

摘要

已有的研究结果表明,斜坡内的地震作用具有空间分布特征,且与斜坡所处的地质和地形条件以及震源特性密切相关.目前斜坡地震动力稳定性分析中,将斜坡内的地震作用简化为水平向的不变惯性力作用,显然与实际不符.借助地震模拟振动台试验,以概化的斜坡模型为研究对象,以卧龙地震台实测2008年汶川地震的加速度记录作为主要的模拟地震波形,通过对预先安装在模型内的传感器采集数据进行分析,以期获得斜坡的地震动力响应特性.选取软岩斜坡模型为分析对象,着重分析了斜坡水平向地震动力响应特性及斜坡高程的影响.结果表明,坡面水平向响应加速度峰值(PHA)和位移峰值(PHD)均呈现了显著的高程放大效应,以1/2斜坡高程为转折点,PHA和PHD在其以上坡段随着高程增加而增加,在其以下坡段则变化不明显.随着激振强度增加,高程效应越明显.当激振强度较高时,坡体上部出现了水平向残余位移,预示着斜坡结构开始发生变化,将由弹性向塑性阶段演变.研究结果可以为斜坡的动力稳定性和失稳机理分析提供理论依据.