地震作用下含小净距隧道软弱围岩边坡动力特性(2)
图6 水平加速度放大系数随坡高变化规律
2.2 竖直加速度结果分析
图7所示为Kobe波双向激振下各测点竖直加速度放大系数随边坡相对高度变化的规律。由图7可知, 竖直加速度放大系数随着边坡相对高度增大出现先减后增的变化趋势。在边坡中下部, 由于竖直向地震波和隧道的耦合作用, 抑制了边坡对加速度的放大效应。在坡体中上部, 加速度放大效应较为明显, 接近坡顶时放大效应更加明显。根据弹性波发散理论, 地震波垂直入射进入坡体后, 经坡体传播至坡面处, 发生波场分裂, 地震波将分裂为同种反射波和新类型的分裂波。此外, 当接近坡顶时, 边坡岩体自重减小, 竖直向地震波受到的约束减少, 尤其是边坡临空面的存在, 多种因素导致了坡顶附近加速度峰值和放大系数急剧增大。
图7 竖直加速度放大系数随坡高变化趋势
3 结论
本文采用Midas NX有限元分析软件对含小净距隧道软弱围岩边坡建立模型并进行非线性时程分析, 并通过振动台试验进行验证, 得到如下结论:
(1) 在地震波作用下, 含小净距隧道软弱围岩边坡水平和竖直加速度放大系数均出现先减后增的变化趋势, 在坡顶附近由于受到的约束减少, 加速度放大系数均出现急剧增大的趋势, 坡顶附近围岩易被破坏;
(2) IV类围岩和V类围岩的分界面处, 水平加速度放大系数有较大增长, 分界面处容易受到水平向地震波的破坏, 在实际工程中应进行必要的加固处理措施。在坡脚处, 竖直加速度放大系数较大, 应注意加强防护措施。
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文章来源:《世界地震工程》 网址: http://www.sjdzgczz.cn/qikandaodu/2021/0314/444.html