作为一种新型柔性支挡结构,框架预应力锚杆支护结构在以岩土锚固为核心的柔性支挡结构中崭露头角,但是其理论研究却存在与实践应用相脱节的问题。在黄土地区,框架预应力锚杆在边坡工程中的应用愈加频繁,适时地开展地震作用下框架预应力锚杆加固黄土边坡的动力响应分析是非常必要的。本文依托国家自然基金项目(51768040)“地震作用下框架预应力锚杆加固黄土边坡破坏机理及稳定性分析”,根据地震作用下框架预应力锚杆加固边坡的变形特点,采用定性分析与定量分析相结合的方法,借助大型振动台模型试验以及有限元数值模拟研究了地震作用下框架预应力锚杆加固黄土边坡的动力响应,并对框架预应力锚杆加固的边坡永久位移进行了探讨,本文所做的具体工作如下:(1)基于等效质量弹簧模型,考虑蠕变土体与预应力锚杆的耦合效应,建立了地震作用下框架预应力锚杆加固的黄土边坡在考虑坡高效应时的动力计算模型。该模型中挡土墙后土体以集中质量的形式表示,框架结构对土体的作用视为线性弹簧和线性阻尼器的平行耦合,锚杆的自由段视为线性弹簧。考虑到黄土的蠕变特性,将土体视为广义开尔文体,锚杆锚固段视为等效弹簧体,二者并联耦合。考虑边坡高度的影响,求解了动力计算模型。最后,通过工程实例分析了边坡动力响应,并通过有限元数值模拟软件PLAXIS 3D进行了验证。(2)基于柔性支挡结构减震耗能机理,考虑框架预应力锚杆对边坡的支护作用,通过能量法建立了框架预应力锚杆加固黄土边坡的地震位移模型,将柔性支护结构允许边坡产生的可控容许位移分为震时位移和安全储备位移,对影响边坡容许位移的因素进行了分析,求解了框架预应力锚杆加固黄土边坡的永久位移,并量化了支护结构的能量损耗情况,最后结合实际工程案例证实了该模型的可行性。该模型可以为框架预应力锚杆支护边坡的抗震优化设计提供依据。(3)基于相似原理,设计并完成了相似比为1:10的框架预应力锚杆加固黄土边坡的大型振动台模型试验。内容包括模型相似设计、边界处理、测点布置、地震动输入等。通过振动台试验分别对边坡的加速度响应规律、动土压力响应规律、位移响应规律以及锚杆应变规律几个方面给予了定性的评价,并通过PLAXIS3D对振动台动力响应结果佐以验证及补充。