Page 65 - 《振动工程学报》2025年第11期

第 11 期 赵志成，等：不同返包型式加筋黄土边坡振动台模型试验研究 2523

El 0.1g El 0.2g El 0.4g El 0.6g 的加速度放大效应，从而减弱了因底部加固方式不
El 0.8g El 1.0g El 1.2g El 1.4g
El 1.6g El 1.8g El 2.0g 同所带来的响应差异。
100 将三组模型的最大加速度放大系数随峰值加速
度的变化进行对比，如图 8 所示。由图可知：①C 型
80 返包与次筋型返包加速度放大系数均随输入峰值加
边坡高度 / cm 60 速度增大呈先增后减的变化趋势。其原因为试验初

期，地震动输入能量增加，但边坡位移响应尚小，能
40
量耗散有限，导致加速度放大系数增长显著；随着地
20
震动峰值加速度持续增大，边坡位移显著增加，地震
0 能量耗散加剧，且返包式加筋土边坡的坡面由土工
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
PGA放大系数 袋堆砌，在强地震荷载作用下亦会产生一定变形，进
(a) C型返包
(a) C-shaped wrap-around facing 一步促使加速度放大系数降低；②自返包型加速度
100 放大系数随输入峰值加速度增大呈先增后减再增加
的趋势，其主要原因在于该返包型式在强震作用下
80
发生显著外倾，这会改变边坡的整体几何形态和受
边坡高度 / cm 60 力状态，引发坡体内部应力重分布，使得地震波在传 ；
[22]
播 至 坡 顶 区 域 时 产 生 更 强 的 汇 聚 和 反 射 效 应
40
20 ③加筋土边坡的整体性越好，加速度放大系数变化
范围越小，三种返包型式中，C 型返包加速度放大系
数变化最为平缓，表明 C 型返包较其余两种返包型
0
1.0 1.2 1.4 1.6 式有着良好的整体性，对加速度放大效应抑制效果
PGA放大系数
(b) 次筋型返包 最优，坡顶放大系数较其余型式低约 3%~8%。
(b) Secondary reinforcement wrap-around facing

100 1.6
C型返包
80 1.4 次筋型返包
自返包型
边坡高度 / cm 60 加速度放大系数

40

20 1.2
0 1.0
1.0 1.2 1.4 1.6 0 0.5 1.0 1.5 2.0
PGA放大系数 峰值加速度 / g
(c) 自返包型
(c) Self-wrap-facing 图 8 加速度放大系数随峰值加速度的变化

图 7 加速度放大系数 Fig. 8 Variation of acceleration amplification factor with peak
ground acceleration
Fig. 7 Acceleration amplification factors
在地震波激励下，其加速度放大系数均随坡体高度
2.2 水平位移分析
增 加 呈 非 线 性 增 长 趋 势， 并 于 结 构 顶 部 达 到 最 大
值。此现象主要源于坡顶位置边界约束相对较弱， 各工况加载前均对位移计数据清零，已产生位
导致地震作用下该区域动力响应显著放大，土体变 移视为初始位移。三组返包式加筋土边坡地震永久
形增大，其规律与高层建筑中观测到的鞭梢效应特 位移沿坡高的分布情况如图 9 所示。由数据可知：
征一致；②随着峰值加速度的增大，自返包型加筋边 ①三组模型的地震永久位移均随着坡高增加；②随
坡中下部的加速度放大系数增长较小，而次筋型返 着峰值加速度的增大，地震永久位移值显著增加；
包在该处的增大程度约为自返包型的 1.5 倍，C 型返 ③C 型结构在峰值加速度≤0.8g 时，地震永久位移值
包的增长幅度介于二者之间。随着坡高的增加，次 较小，坡顶处位移小于 0.5 mm，在 1.0g 工况后位移开
筋型与自返包型在加速度放大系数增长程度上的差 始显著增加，单次工况下最大坡顶与坡趾位移分别
异逐渐减小，并在坡顶位置趋于一致。这主要是由 为 5.3 mm（0.53%H）和 1.4 mm（0.14%H）；④次筋型与
于地震波传播至坡顶时发生叠加与反射，引起显著 自返包型地震永久位移均在 0.8g 工况后显著增加，