框架锚索加固边坡的地震动特性研究：轴向抗拔力与变形

从试验过程中发现，制件过程中的诸多不可控因素、试验设备匹配和测试误差等导致部分试验成果存在较大的误差。为了保证分析结果的合理性和可靠性，选择试件编号1、2、7、8、9共5组进行分析对比，如图2.9～图2.13所示。

图2.9　试件1（锚固深度320 mm，加载周期1 s）荷载-位移曲线

图2.10　试件2（锚固深度320 mm，加载周期0.5 s）荷载-位移曲线

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图2.11　试件7（锚固深度240 mm，加载周期1 s，加载工况2）荷载-位移曲线

图2.12　试件8（锚固深度240 mm，单调加载）荷载-位移曲线

图2.13　试件9（锚固深度160 mm，加载周期0.5 s）荷载-位移曲线

从图2.9到图2.13中可以发现，锚固体试件进行单调加载时的破坏模式表现为脆性破坏，而进行循环加载时的破坏模式为延性破坏。两种加载方式对破坏模式的主要影响集中在峰值后的下降段内。对照图2.7和图2.8的破坏曲线，单调加载的破坏主要为锚头断裂而循环加载的破坏主要为锚杆拔出。针对重复加载工况，试件的受力变形主要分为四个阶段：① 弹性阶段；② 塑性初始段；③ 峰值发展段；④ 延性变形段。与单调加载相比，重复荷载作用下的力学性能主要体现在第③和④阶段。进入第③阶段后，试件的承载力在达到峰值后并未迅速下降，承载力保持稳定，位移不断增长，当位移达到一定程度后，进入第④阶段。第④阶段承载力开始下降，此时试件的位移明显大于单调荷载作用下试件的位移，说明试件在进入破坏失效时处于延性状态，也就是说锚固体不可能发生突然破坏，而具有一个明显的破坏过程。对比图2.9和图2.10可以看到，提高加载频率，试件的峰值承载力下降了约15%。此外，在不同加载频率下，锚固体受荷达到峰值后，锚固体的位移发展规律有较明显差异。增大加载频率，在达到峰值荷载后锚固体的位移发展明显增大，而对于频率较小的试件，在峰值荷载后锚固体的位移较小。由于地震荷载主要的能量集中在10 Hz以内，因此根据上述结果可以得到：设计时应当在考虑地震荷载峰值的基础上，进一步考虑加载频率对锚固体承载力的影响及位移破坏发展趋势的影响。