Page 66 - 《振动工程学报》2025年第11期

2524 振 动 工 程 学 报 第 38 卷

次筋型单工况下最大位移为坡顶 4.2 mm（0.42%H）、 2.59%H）>C 型（24.0 mm，2.40%H）>次筋型（19.8 mm，
坡趾 1.1 mm（0.11%H）；自返包型相应值为坡顶 4.2 mm 1.98%H），次筋型返包因 1.8g 工况下位移增量放缓，
（0.42%H）、坡趾 1.2 mm（0.11%H）；⑤随着峰值加速 显著降低了总永久位移。
度增加，次筋型返包在 1.8g 工况下的地震永久位移
C型El波
并未呈现相应的增长趋势，其坡顶处变形量甚至小 30 次筋型El波
自返包型El波
于 0.8g 工况下的变形量，这一试验现象与 XU 等 [12]
和 SAFAEE 等 [10] 的研究结果一致。 20
总永久位移 / mm
El 0.1g El 0.2g El 0.4g El 0.6g
El 0.8g El 1.0g El 1.2g El 1.4g 10
El 1.6g El 1.8g El 2.0g
100
0
80 0 0.5 输入峰值加速度 / g 2.0
1.5
1.0
边坡高度 / cm 60 Fig. 10 Total permanent displacement
图 10 总永久位移
40

20
2.3 沉降变化规律
0
0 2 4 6 图 11 展示了三种返包式加筋土边坡模型在逐级
地震永久位移 / mm
(a) C型返包 递增峰值加速度作用下的坡顶沉降分布规律。由图
(a) C-shaped wrap-around facing
可知：①累计沉降值：自返包型>次筋型>C 型；②当
100
峰值加速度≤0.8g 时，三组模型坡顶沉降量均较小，
80 边坡整体稳定性良好；③峰值加速度≥1.0g 后沉降
边坡高度 / cm 60 距坡顶 10 cm 处（39.9 mm，3.99%H），结合 2.2 节水平
值显著非线性增长，最大累积沉降出现在自返包型

40
位移分析，此处显著沉降主要是因为自返包型顶层
返包段在强震下外倾较为严重，导致临坡面区域沉
20
降远大于其他型式。
0
0 2 4 6 三组模型坡顶沉降均呈现非线性分布特征：靠
地震永久位移 / mm 近坡面与远离坡面（近后壁端）两端的沉降量较大，
(b) 次筋型返包
(b) Secondary reinforcement wrap-around facing 中间部位沉降量较小，其原因为：①强震作用下返包
100 段的外倾变形趋势加剧了其后方临坡面土体向临空
方向的迁移，进而导致较大沉降；②马兰黄土具有低
80
黏聚力和高空隙比的特性，在强震作用下极易发生
边坡高度 / cm 60 震陷。而在近后壁端，后壁 5 cm 厚度的海绵模拟的

柔性边界在强震下会发生挤压变形，致使邻近的马
40

并在反复震动中产生向后的累积迁移，表现为“沉
20 兰黄土填料因侧向约束松弛发生“卸载回弹”效应，
降”增大。同时土体的特性也放大了这种边界效应
0
0 2 4 6 导致的沉降。
地震永久位移 / mm
(c) 自返包型
(c) Self-wrap-facing 2.4 筋材应变

图 9 地震永久位移
土工格栅的受力特性对于边坡的变形特性和稳
Fig. 9 Seismic permanent displacement
定性至关重要。将模型中筋材应变情况汇于图 12
将各工况坡顶处（0.9H）产生的地震永久位移累 （由 于 工 况 繁 多 ， 此 处 仅 选 取 ≥1.0g 的 工 况 进 行 分
加， 得 到 总 永 久 位 移 。 总 永 久 位 移 对 比 情 况 见 析），由图中数据可知：①3 组模型随着加载峰值加速
图 10。随着峰值加速度的增大，总永久位移呈非线 度的增大，筋材的峰值应变增量相应递增，且最底层
性 增 长 。 最 大 总 永 久 位 移 为： 自 返 包 型 (25.9 mm， 格栅的峰值应变增量显著低于其他层；②C 型返包