基于振动台试验的顺层及反倾岩质斜坡地震动响应差异性研究

• 作者: 杨长卫 张良 董陇军 童心豪 苏珂 唐锐 李思丰
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 边坡工程 顺层与反倾岩质边坡 振动台试验 动力响应差异 高程放大效应 HHT时频分析
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 271-281
• 页数: 11页
• 分类号: P642
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2021.0168

摘要

以折多山隧道隧址区内某顺层及反倾岩质斜坡为背景,设计并开展地震动模拟振动台试验,从破坏现象、PG4放大系数及加速度时频特征等方面系统地对比两类斜坡地震动力响应的差异.研究结果表明:在本次振动台试验中,顺层斜坡先于反倾斜坡发生破坏,表明反倾斜坡的地震稳定性优于顺层斜坡.反倾斜坡的损伤破坏主要集中于坡面顶部,而顺层斜坡的失稳破坏模式大致分为坡面腰部开裂、坡顶后缘张裂滑面形成以及失稳崩塌3个阶段.顺层与反倾斜坡加速度响应均表现出较为明显的"高程效应"和"趋表效应".在0.1 g～0.5 g幅值地震波作用下,顺层斜坡的PGA放大系数大于反倾边坡.随着地震动的加强,顺层斜坡发生失稳破坏,其加速度放大效应弱于反倾斜坡.Hilbert谱和Hilbert边际谱清楚地描述顺层和反倾斜坡地震能量在时频域上的传播特征,两类斜坡地震能量在时频域上的分布相近,差异主要体现在沿高程的放大效应.此外,通过Hilbert边际谱识别出反倾斜坡的地震损伤主要集中在坡肩位置处,而顺层斜坡的破坏发生在坡腰,并在坡腰处形成剪切滑面,这与振动台试验现象基本一致.