设防地震作用下深厚覆盖层上土石混合体高填方人工半岛动力反应及抗震性能

摘要

在高地震烈度库区，深厚覆盖层上土石混合体高填方人工半岛的抗震性能是工程设计和建设中需要重点考虑的问题。此类结构的地震反应复杂，不仅受到地震波的影响，还受到覆盖层与填方体之间相互作用的影响。本文以白鹤滩水电站库区象鼻岭居民安置点的建设工程为研究背景，基于工程场地的岩土工程勘察结果和结构设计资料，首先利用MIDAS GTS/NX有限元软件，构建了人工半岛-基础-上部结构系统的三维有限元精细化模型；然后根据现场和室内试验数据，确定了各种岩土材料、填筑料的物理力学性质和本构模型参数；再结合场地地震安全性评价结果，采用三角级数法合成了工程场地50年超越概率为10%的人工地震波；最后通过弹塑性动力时程分析，研究了人工半岛-基础-上部结构系统的动力相互作用机理、地震反应和永久变形特征。结果表明：在设防地震动作用下，人工半岛中轴线处沿横向、纵向和竖向的加速度峰值总体随高程增加呈先减小后增大的变化趋势，三者最大加速度放大系数分别为1.43、1.81和1.67；中轴线处沿横向、纵向和竖向相对位移峰值与高程呈非线性递增关系，且横向位移表现出明显的鞭鞘效应；顶部平台沿横向和纵向的最大永久变形量分别为12.2和1.7cm，远小于规范限值；顶部平台的最大沉降量为7.6cm，对应震陷率为0.25%，远小于规范规定的限值。

关键词

深厚覆盖层 / 土石混合体 / 高填方人工半岛 / 地震反应 / 永久变形