地震作用下中陡倾顺层岩质斜坡的动力响应特性及破坏模式

摘要

中陡倾顺层岩质斜坡在地震作用下的变形破坏机理较为复杂。基于振动台试验，设计并制作岩层倾角大于坡角的中陡倾顺层岩质斜坡，研究其在单向和耦合向地震波作用下的动力响应特性和破坏模式。试验结果表明，模型斜坡的水平向动力加速度存在明显的非线性高程放大效应，在距坡表20 cm深度范围内存在显著的非线性趋表放大效应，且斜坡对耦合向地震波的动力响应更强烈。低幅值、低频率条件下，斜坡对天然波的动力响应较正弦波强烈；斜坡的水平向加速度峰值(PHA)放大系数随着幅值的增加而增大；当频率增大且接近斜坡的自振频率时，斜坡的PHA放大系数会显著增大。耦合向地震波对波形、幅值、频率影响下的PHA放大系数均有促进放大的作用；相比单向地震波，耦合向地震波对斜坡的破坏作用更大。地震作用下中陡倾顺层岩质斜坡的破坏过程可总结为三个阶段：斜坡中上部裂隙产生阶段→裂隙扩展、贯通阶段→斜坡中上部滑塌、斜坡失稳阶段。

关键词

中陡倾顺层岩质斜坡 / 振动台试验 / 动力响应 / 破坏模式

基金资助

国家自然科学基金面上项目(41272333)