不同地形地质条件下岩质边坡的场地效应初步确定
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- 2021-04-27
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为有效减轻变电站等输电设施震害,保障输电工程的安全,选定了具有代表性的4个岩质边坡作为本文的研究对象,开展了不同岩性、地形、地质的地震动传播特性研究,初步确定了不同地形地质条件下边坡放大系数,并与《建筑物抗震设计规范》(QB 50011—2010)(以下简称规范)进行对比。得到以下结论:对均质和非均质成层类型边坡,其放大系数大小基本排序为:上软岩下硬岩>软岩>中硬岩>上中硬岩下硬岩>硬岩;对于覆盖土层岩质边坡,不同厚度的土层对放大系数影响很大,与均质边坡完全不同;软弱夹层岩质边坡的放大系数与均质岩质边坡基本一致,只是前者大于后者,差值都在0.1之内,说明当软弱夹层的厚度比较小时,软弱夹层对放大系数的影响与坡高、坡度、岩性无关;不同的夹层厚度对边坡的放大系数影响基本上呈半正弦形式;通过分析傅里叶谱,发现高边坡具有明显的放大效应,而低边坡却不明显;软岩的傅里叶幅值明显大于中硬岩和硬岩,而硬岩和中硬岩则基本相同,因此从频谱特性上也可以说明岩性不同,场地效应也不同,且坡高越大,这种区别就更加明显;在中低高度(80 m以下),傅里叶幅值几乎随坡度保持不变,且在此高度范围缓倾边坡的最大幅值基本相同,而对于高边坡,则会有所不同,坡度越陡,幅值越大,基本成线性增大趋势;对于非均质成层的边坡,坡高不同,傅里叶谱不相同,主频段也不相同;软弱夹层岩质边坡的傅里叶谱基本与相对应的均质边坡的傅里叶谱相同,无关坡高的影响,不同夹层厚度的傅里叶谱基本一致,说明夹层厚度对傅里叶谱的影响不大。与规范的放大系数相比,软岩类型均质边坡放大系数计算值基本与其相同,而对于中硬岩、硬岩和上中硬岩下硬岩等类型边坡放大系数计算值则都小于规范值,随着坡高及坡度的增加,计算值与规范值的差距则在逐渐增加,表明所参考的规范对坡高和坡度的规定限制得比较小,应扩大对坡高、坡度的规定。该研究可以为变电站工程设计提供技术支持。
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