软弱夹层厚度和倾角对斜坡地震动加速度响应规律的影响

摘要：

地质体中的软弱夹层包含组成材料、厚度、埋深、倾角和延展方向等特征,不同特征的夹层与地震波相互作用,往往使地质体的动力响应结果产生显著差异.以含软弱夹层岩质斜坡为研究对象,开展了针对4个含软弱夹层斜坡模型的振动台试验,考虑的夹层特征包括厚度(3和5 cm)和倾角(0°和20°).采用比较分析法,揭示了夹层的厚度和倾角特征分别对斜坡水平分量加速度特性的影响,以及各自产生影响的相对强弱.在比较的过程中,既观察到了厚夹层相比于薄夹层,对地震波的隔震作用,也观察到了水平夹层相比于反倾夹层,对地震波的增强作用.但这2种现象并不是出现在沿斜坡表面的整个高程范围内,主要体现在坡体中上段,尤其是在相对高程h/H=0.5和坡顶处.如在坡顶处,当夹层水平布置时,含薄夹层模型的PHA值是含厚夹层模型的1.8 ～2.6倍,而当夹层均为薄层时,含水平夹层模型的PHA值是含反倾夹层模型的1.8倍.另一个重要现象是,在坡体中上段(0.75≤h/H≤1.0)和坡底,夹层厚度对模型斜坡的PHA值起到了控制作用,使得因厚度差异引起的响应差异最大;而在坡体中下段(0.25＜h/H≤0.5),夹层倾角其到了控制作用,在这一部位,因角度差异引起的响应差异达到了最大.

关键词：斜坡、软弱夹层、振动台试验、厚度、倾角、水平向加速度响应

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分类号：TU45;P315(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究计划973资助项目2013CB733200;国家杰出青年科学基金资助项目41225011

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：118-124