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我国属于地震多发国家,在地震的作用下往往会造成高边坡的失稳破坏,给人们的生命和财产安全带来极大的威胁。在高边坡的防护设计中,地震烈度较低时,传统钢锚杆(索)能够有效限制坡体变形,但是当地震烈度较大时,钢锚杆(索)常因其变形能力不足而发生破坏,且在地下水及坡体内部一些具有腐蚀性化学物质的作用下,常常造成传统预应力锚杆(索)筋材出现老化、损伤甚至破坏,从而引起锚固边坡整体失稳破坏的现象。而采用玄武岩纤维增强复合材料((Basalt Fiber Reinforced Plastics简称BFRP))这一新材料代替传统钢筋锚杆(索),可有效解决边坡内部锚杆(索)的腐蚀问题,具有明显的边坡抗震效果,为了明确BFRP锚杆(索)代替钢锚杆(索)在边坡抗震应用中的可行性,开展了BFRP锚固系统支护结构和钢筋锚固系统支护结构加固边坡的大型振动台模型试验和数值计算分析,重现边坡在地震时的动力响应特性及其支护结构的受力变形特性,并得到了以下成果和结论:(1)通过锚杆(索)的轴力峰值曲线分布状态可表示坡体的变形阶段,两种锚杆(索)端部及尾部轴力峰值同输入波峰值的关系曲线几乎一致:当输入波峰值小于0.2g时,锚杆(索)及其所支护的坡体处于弹性阶段;当输入波峰值加速度为0.2g~1.0g时,坡体处于塑性变形状态;当输入波峰值加速度为1.0g~1.4g时,坡体处于破坏阶段。(2)在实际边坡支护工程中不仅要关注锚杆(索)尾部的锚固情况,还要对端部的抗拉强度有所重视。对BFRP锚杆(索)支护的边坡而言,在进行抗震设计时,要着重考虑坡体中下部锚杆(索)的锚固强度和抗拉强度,但对钢锚杆(索)在边坡支护中的抗震设计时在地震烈度较小时按现有的“强脚固腰”原则即可满足要求,但是对于高烈度区的锚固体系设计还应考虑边坡顶部锚杆(索)的锚固强度及抗拉强度,且在边坡的抗震设计中若采用BFRP锚杆(索)代替钢锚杆(索)可有效减小锚杆(索)端部的轴力值,从而避免锚杆(索)端部受力过大而出现被拉断的情况。(3)对于BFRP锚杆(索)及钢锚杆(索)起主要影响作用的为第一频带(0.1~6.26 Hz)和第二频带(6.26~12.51 Hz)下的地震波,但第一频带(0.1~6.26 Hz)的地震波起主导作用,在边坡的抗震设计中采用BFRP锚杆(索)代替钢锚杆(索)能够有效地减小第一频带地震波对于锚杆(索)的影响,从而起到良好的抗震效果。(4)相较于钢锚杆(索)而言,采用BFRP锚杆(索)支护边坡可有效的减小地震波对坡体的影响作用,能对地震波起到一定的衰减效果,从而使得边坡的加速度放大系数和反应谱幅值出现减小的现象。(5)随着坡体变形情况的不同,各加速度测点的卓越频率也有所不同,相较于中下部坡体而言,较高频率的地震波对于坡体上部的影响作用较大,且相较于钢锚杆(索)支护的边坡而言,BFRP锚杆(索)更能提高边坡的整体稳定性,尤其能对边坡中下部的动力响应起到很好的限制作用。