地震波峰值对轴力响应峰值的影响分析

为了研究轴力响应峰值与高度、地震波峰值间的关系，选取人工波激励时台面监测地震波峰值为0.05g、0.091g、0.204g、0.349g和0.564g的轴力峰值增加比进行分析，见图3.34所示。由图可知：在同一峰值地震波激励时，轴力峰值增加比随测点高度的增加而增大，但在地震波峰值为0.05g和0.091g时，锚索轴力峰值增加比和不同锚索间响应峰值的差异性均较小；在不同峰值地震波激励时，同一测点锚索轴力峰值增加比随输入地震波峰值加速度的增加而增大，在峰值加速度为0.204g时出现明显的“分区”特征，具体表现为T3、T4测点在峰值加速度为0.204g时的轴力峰值增加比显著大于0.091g时，而T1、T2测点的轴力峰值增加比较慢。分析其产生原因为：在地震波峰值不大于0.091g时，边坡和框架梁均处于弹性响应阶段（见第3.2节），锚索-框架梁-边坡间变形协调；随着输入地震波峰值的增加，上部边坡体将产生塑性变形直至岩土体出现破坏，而框架梁和下部边坡处于弹性阶段，故表现出不同高度锚索测点间轴力响应峰值的差异性。

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图3.34　人工波激振下锚索轴力响应峰值与测点高度关系

值得注意的是，在峰值加速度不小于0.204g的地震过程中，T3和T4测点的轴力峰值增加比介于1～3.5，且图3.32和图3.33中的（a）、（b）轴力时程曲线均表明地震对锚索的主要作用是向外的拉拽，故在锚索的抗震设计时需考虑这种瞬时荷载是否会引起锚固系统的破坏，第1章震害调查中的锚头沉陷和钢垫板变形可能就与此有关。