锚固作为加固边坡的最重要手段之一,国内外学者已对静力作用下锚固系统的作用机理做了大量的研究工作,使得人们对锚固机理有了系统性了解,但动力作用下锚固机理的研究才刚刚起步,严重制约实际工程的发展。我国属于多山多地震的国家,给我国的生命财产带来了巨大的损失,为了预防此类地质灾害再次发生,近年来,探索动力条件下膨胀土边坡的锚固机理逐渐成为岩土工程界锚固技术领域的研究重点。在动力条件下,锚固系统稳定的实质是外荷载的作用力始终小于锚固界面的极限黏结强度,然而锚固界面的极限黏结强度往往通过界面剪应力来体现的,因此界面剪应力的分布规律与变化情况是锚固机理的重要研究内容。但对于界面剪应力的研究,大多数学者只停留在砂浆—土体界面,而在实际工程中,锚杆的锚固力则是包括砂浆—土体界面黏聚力、杆体—砂浆界面黏聚力的单独作用以及二者之间的协调作用。基于此,本文利用FLAC3D数值仿真软件,研究了地震作用下锚固膨胀土边坡中杆体—砂浆界面、砂浆—土体界面剪应力的分布情况,所做的主要创新研究如下:(1)本文尝试修正Cable单元建模和改进界面剪应力提取方法,首次获得膨胀土边坡两个锚固界面上的剪应力。(2)系统研究了锚杆的杆体—砂浆界面、砂浆—土体界面的剪应力随地震持时的变化规律,并结合边坡的动力响应进行深入分析,科学阐述了边坡在破坏过程中两个界面间力的传递机理。(3)通过改变锚杆的锚杆长度、锚固倾角、竖向间距、砂浆层厚度、钢筋直径,研究了锚固参数对锚杆两界面剪应力、界面脱黏长度、边坡位移响应以及边坡塑性应变贯通长度的影响,无疑对地震作用下锚固膨胀土边坡稳定机理的研究及对边坡抗震设计都是很有意义的。(4)通过权重分析法分析了各锚固参数与坡面水平永久位移、剪应力峰值和塑性应变区贯通率的相关系数,得到了各锚固参数的影响权重,可为膨胀土边坡抗震施工设计提供参考。以上研究成果可为后续大型振动台试验提供指导。图37表4参81