【摘 要】
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红土工程性质复杂,尤其是在地震荷载作用下红土的动力特性恶化,将影响各类工程建筑的安全稳定。此外,楚雄地区地震活动频繁,地震荷载将加剧边坡变形破坏。因此,研究该地区红土的动力特性及地震作用下红土边坡稳定性至关重要。本文以云南草坝水库左岸边坡红土为研究对象,利用TAJ-20动三轴仪对红土在不同固结围压、固结比、含水率和振动频率状态下的动变形及动强度特性进行动力特性试验的基础上,运用有限元软件Midas
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红土工程性质复杂,尤其是在地震荷载作用下红土的动力特性恶化,将影响各类工程建筑的安全稳定。此外,楚雄地区地震活动频繁,地震荷载将加剧边坡变形破坏。因此,研究该地区红土的动力特性及地震作用下红土边坡稳定性至关重要。本文以云南草坝水库左岸边坡红土为研究对象,利用TAJ-20动三轴仪对红土在不同固结围压、固结比、含水率和振动频率状态下的动变形及动强度特性进行动力特性试验的基础上,运用有限元软件Midas GTS模拟研究该红土边坡在地震荷载作用下的稳定性。主要研究内容及结论如下:（1）通过一系列室内土工试验测定该红土基本物理力学性质,为研究其动力特性提供参数。（2）对该红土进行动变形试验,分析其在动荷载作用下,不同固结围压、固结比、含水率和振动频率对动应力-动应变关系、动弹性模量、动剪切模量及阻尼比的变化规律。试验结果表明:动应力-动应变关系呈现明显的非线性,且符合Hardin-Drnevich双曲线模型;动弹性模量与动剪切模量均随固结围压、固结比和振动频率的增大而增大,随含水率的增大而减小;阻尼比随固结围压和振动频率增大而减小,随固结比和含水率增大而增大。（3）对该红土进行动强度试验,分析其在动荷载作用下,不同固结围压、固结比、含水率和振动频率对动强度的变化规律。试验结果表明:动强度随固结围压、固结比和振动频率的增大而增大,随含水率的增大而减小;动内聚力和动内摩擦角都随振动次数的增大而减小,且动内聚力减小较多,动内摩擦角减小较少。（4）使用有限元软件Midas GTS对云南草坝水库左岸红土边坡进行有限元建模,研究其在地震荷载作用下的稳定性。结果表明:在地震荷载作用下,该红土边坡最大剪应力区分布主要集中在中上部,下部未贯通;最大剪应变大致呈现为条带状分布,分布在边坡中上部,下部最大剪应变并未贯通,与最大剪应力分布相符;最大总相对位移主要发生在坡面中间部位。边坡变形破坏主要发生在中上部,下部至底部应力、应变及位移相对较小,这一分析结果与现场边坡裂缝主要出现在中上部的客观事实高度一致。
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