锚杆框架梁柔性外锚头减震性能振动台模型试验研究

作     者：周文强 蒋良潍 罗强 肖卓琦 罗義錬 魏明 ZHOU Wen-qiang;JIANG Liang-wei;LUO Qiang;XIAO Zhuo-qi;LUO Yi-lian;WEI Ming

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 华东交通大学交通运输工程学院江西南昌330013 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2025年第46卷第4期

页      面：1163-1173,1186页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(No.52078435) 2024年度江西省职业早期青年科技人才培养专项(No.20244BCE52132) 

主　　题：锚杆框架梁 柔性外锚结构 振动台试验 时频特性 线性累积损伤 

摘      要：锚杆框架梁在高烈度地震作用下存在节点处锚杆断裂、拔出而整体失效的破坏风险。基于在框架梁节点外锚头设置缓冲弹簧的柔性减震理念,设计并开展几何比尺为12的浅覆盖层-基岩边坡振动台模型试验。输入高烈度地震的人工合成波和汶川地震波,对比研究设置柔性外锚头对模型坡体振动加速度、锚杆轴力等地震响应特征的影响,分析锚杆轴力减载比随缓冲弹簧刚度的变化规律,探究柔性外锚头对锚杆地震能量响应及振动累积损伤的抑制效果。研究结果显示:设置柔性外锚头后,坡体加速度Arias强度沿高程的放大系数有所减小;随缓冲弹簧刚度减小,锚杆动轴力减载效果显现,减载比为72%~89%,且锚杆震后预应力变化幅度降低;锚杆动轴力的频谱分析和锚固界面线性累积损伤计算表明,易引起结构损伤的中高频段能量响应显著减弱,锚杆体受拉疲劳累积损伤及锚杆-砂浆锚固界面剪切累积损伤程度均明显减小,采用柔性外锚头可有效控制高烈度地震过程中的结构损伤。