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《玉门关段汉长城墙体结构抗震性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、文章编号:1007-6069(2010)01-0047-06玉门关段汉长城墙体结构抗震性能研究琨1,石玉成1,2,卢育霞1,2,裘国荣1刘(1.中国地震局兰州地震研究所,甘肃兰州73000;2.中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地,甘肃兰州730000)摘要:基于野外调查和室内试验建立了玉门关段汉长城结构的三维动力分析模型,其中以长城墙体结构中的夯土层、芦苇层和芦苇绳为主要研究对象。采用有限差分法计算了该段长城结构在地震动作用下的抗震性能。计算结果表明:在自重作用下,芦苇层与夯土层变形机制相互补充,芦苇绳的拉结作用明显,整个墙
2、体变形合理;从墙体底部到顶部,地震波的高频成分减少,低频成分增加;在强震作用下,墙体芦苇层的最大应力远小于单根芦苇纤维的抗拉强度,处在比较安全的状态;采用格栅单元和锚索单元分别模拟芦苇层、芦苇绳是合理的。研究成果可为河西地区土遗址保护提供参考。关键词:玉门关段汉长城遗址;抗震性能;三维计算模型中图分类号:TU252;P31519文献标志码:AStudyonseismicperformanceofawallconstructionfortheYumenguanGreatWallinHanDynastyLIUKun1,SHIYuche
3、ng1,2,LUYuxia1,2,QIUGuorong1(1.LanzhouInstituteofSeismology,CEA,Lanzhou730000,China;2.LanzhouCreativeBaseofInstituteofEarthquakePrediction,CEA,Lanzhou730000,China)Abstract:Basedonfieldinvestigationandlabtest,three2dimensionalcalculationmodelofawallconstructionforYumen
4、guanHanGreatWallsisbuilt,inwhichrammedearthlayers,reedlayersandreedstringsofthewallcon2structionarestudied.Thefinite2differencemethodisusedtoanalyzeseismicperformanceofthewallsconstruction.Theresultsshowthat:(1)deformationofthereedlayerandtherammedearthlayerisreasonab
5、le;(2)thecontentofhighfrequencyinseismicwaveisdecreasedandlowfrequencyisincreasedfromthebottomofthewallstoitstop;(3)understrongearthquake,themaximumstressofthereedlayerisfarlessthanthetensilestrengthofreedfi2ber;(4)itisrationaltousegeogridelementandcableelementtosimul
6、atereedlayerandreedstringrespectively.ThestudiedresultscanprovideareferencefortheprotectionofearthenruinsinthenorthwestofChina.Keywords:YumenguanGreatWallruinsinHanDynasty;earthquakeresistantperformance;32Dcalculationmodel引言玉门关段汉长城兴建于公元前102年,距今己有2117年的历史,其遗址位于我国甘肃省敦煌市
7、西北约90km的戈壁深处,如图1所示。它是我国汉代长城向西部延伸的最后一段,是整个汉长城安全保障体系中的重要一环。作为中原王朝与西域连接中最至关重要的咽喉要塞,它曾在政治、军事、文化诸多方面发挥了重要的历史作用,具有极其重要的文物保护价值[1]。收稿日期:2009-08-25;修订日期:2009-09-17基金项目:甘肃省科技支撑计划项目(2007GS3286)作者简介:刘琨(1985-),男,硕士研究生,主要从事工程地震研究1E2mail:beihaikun2005@1631com玉门关段汉长城显著的建造特征就是砂层与芦苇层的交
8、替构筑,基础采用柔性防潮层,这种结构类似加筋墙体结构。目前对加筋墙体和隔震结构研究的较多,特别是在边坡工程和加筋坝体工程中的应用研究,但单对长城这种复合结构的抗震性能研究较少。基础柔性层具有一定的隔震效果。1969年7月18日,渤海地震时,许多在墙
