正弦波与EL波作用下桩身土压力响应对比研究

作     者：陈虹羽 蒋关鲁 何晓龙 刘勇 田鸿程 CHEN Hongyu;JIANG Guanlu;HE Xiaolong;LIU Yong;TIAN Hongcheng

作者机构：西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中国中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都611130 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第20卷第5期

页      面：1708-1717页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 

基　　金：四川省科技计划资助项目(2018GZ0057) 国家自然科学基金资助项目(51878577)。 

主　　题：正弦波 EL波 边坡与抗滑桩 动土压力 小波包 振动台 

摘      要：为研究正弦波与EL波作用下抗滑桩支挡的高陡边坡桩身前后土压力响应差异,设计完成振动台试验进行响应分析。桩身前、后土压力分别呈倒三角形及抛物线型分布,峰值分别位于靠近桩顶、滑面附近,且桩后土压力略大于桩前。因存在频段耦合效应,正弦波与EL波产生的桩身前、后土压力峰值的差值随加速度峰值的提高较为波动,整体在0.5g达到峰值,分别达到3.242 kPa和2.268 kPa。通过FFT分析,EL波作用下,相对于桩后土压力,桩前土压力具有更强的低频放大效应;桩后土压力在高震级时,其次频带内的最大峰值频率会有较明显向低频带靠近的趋势。利用小波包分析频带划分均匀和时频局部化特性,得到2个峰值点处各频带小波重构分量。结果表明,正弦波与EL波工况下都是测点土压力第1频带(0~6.25 Hz)重构信号较为接近原始信号,即加载波卓越频率所在子频带对土压力响应影响最大,且就第1频带重构分量土压力最大值数值而言,正弦波约为EL波的1.15~1.85倍。此外,大震级时EL波第2频带(6.25~12.50 Hz)小波分量对桩后土压力影响较大。考虑到地震波的成分复杂,常用试验加载波正弦波与实测EL波在时域、频域特性差异较大,所引起的响应存在不同,因此对于边坡工程中支挡结构的抗震性能研究,应选择实测天然地震波作为加载波。