岩土力学 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (4): 1387-1396.doi: 10.16285/j.rsm.2017.2350
刘汉香,许 强,朱 星,周小棚,刘文德
LIU Han-xiang, XU Qiang, ZHU Xing, ZHOU Xiao-peng, LIU Wen-de
摘要: 地震波的频率特性是地震动的最重要特征之一,斜坡的地震动力响应是地震波各频率组分对斜坡体共同作用的结果。依托于含水平厚软弱夹层斜坡的大型振动台模型试验,着重分析了该斜坡在天然随机波(2008年汶川波)作用下的水平向加速度响应频谱特征。首先,基于Hilbert-Huang频谱变换,对所有原始数据进行了有效的降噪处理,并获得了重构数据的Hilbert边际谱。接着,开展了坡表水平向加速度边际谱在不同高程处和不同激振强度下的变化特征分析,并将频谱特征与时域峰值加速度(PHA)响应和斜坡的宏观变形破坏特征进行对比分析。结果表明:(1)随着高程增加,边际谱幅值也相应增加且谱线出现多个波峰。坡体上部尤其是坡肩是地震作用的敏感部位,随着激振强度增加,加速度波的震动能量从一开始集中在2个频段(即7~11 Hz和15~20 Hz,高频)逐渐向1个频段(7~11 Hz,低频)变化;(2)在激振强度为0.2g~0.5g时,第一卓越频率(最大谱峰值对应的频率)和第二卓越频率(次大谱峰值对应的频率)在数值上呈大幅度、无规律的波动,预示在该震动阶段,坡体结构内部正在经历一个较大的变化(恶化),但未出现宏观变形;(3)时域峰值加速度随高程和激振强度增加的变化规律与最大谱峰值的变化规律较接近,但局部变化受次大谱峰值响应的影响明显;(4)在低频区(<5 Hz),在软弱夹层及其周围(相对高程0.25~0.75)出现了明显的响应低值区,且边际谱的形状和数值在该部位呈无规律性变化;(5)斜坡的变形破坏过程明显受坡表而非坡顶变形的控制,其应存在使得一个地震波与坡体相互作用效应最大的共振高程,该高程范围与以第二卓越频率(16 Hz)作为共振频率所估算的高程较为吻合。
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[1] | 徐超, 罗敏敏, 任非凡, 沈盼盼, 杨子凡. 加筋土柔性桥台复合结构抗震性能的试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 179-186. |
[2] | 许成顺, 豆鹏飞, 杜修力, 陈苏, 韩俊艳, . 基于自由场大型振动台试验的饱和砂土 固-液相变特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2189-2198. |
[3] | 杨长卫, 童心豪, 王栋, 谭信荣, 郭雪岩, 曹礼聪, . 地震作用下有砟轨道路基动力响应 规律振动台试验[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2215-2223. |
[4] | 乔向进, 梁庆国, 曹小平, 王丽丽, . 桥隧相连体系隧道洞口段动力响应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2342-2348. |
[5] | 何静斌, 冯忠居, 董芸秀, 胡海波, 刘 闯, 郭穗柱, 张聪, 武敏, 王振, . 强震区桩−土−断层耦合作用下桩基动力响应[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2389-2400. |
[6] | 任洋, 李天斌, 赖林. 强震区隧道洞口段边坡动力响应 特征离心振动台试验[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1605-1612. |
[7] | 韩俊艳, 李满君, 钟紫蓝, 许敬叔, 李立云, 兰景岩, 杜修力. 基于埋地管道非一致激励振动台 试验的土层地震响应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1653-1662. |
[8] | 张卢明, 周勇, 范刚, 蔡红雨, 董云. 强震作用下核安全级反倾层状软岩高陡边坡组合支挡结构抗震性能研究与加固效果评价[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1740-1749. |
[9] | 潘旦光, 程业, 陈清军. 地下商场结构对地面运动影响的振动台试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1134-1145. |
[10] | 李平, 张宇东, 薄涛, 辜俊儒, 朱胜. 基于离心机振动台试验的梯形河谷场地 地震动效应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1270-1278. |
[11] | 冯立, 丁选明, 王成龙, 陈志雄. 考虑接缝影响的地下综合管廊振动台模型试验[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1295-1304. |
[12] | 赵明华, 彭文哲, 杨超炜, 肖尧, 刘亚楠. 斜坡地基刚性桩水平承载力上限分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 727-735. |
[13] | 张恒源, 钱德玲, 沈超, 戴启权. 水平和竖向地震作用下液化场地群桩基础 动力响应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 905-914. |
[14] | 吴琪, 丁选明, 陈志雄, 陈育民, 彭宇, . 不同地震动强度下珊瑚礁砂地基中桩-土-结构 地震响应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 571-580. |
[15] | 夏 坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304. |
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