试验边坡模型

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关键物理量	量纲	相似关系	相似系数
密度	${ML}^{- 3}$	$C_{ρ}$	1
弹性模量	${ML}^{- 1} T^{- 2}$	$C_{E}$	32.6
泊松比	无量纲	$C_{μ}$	1
黏聚力	${ML}^{- 1} T^{- 2}$	$C_{c} = C_{E} C_{ε}$	22.8
内摩擦角	无量纲	$C_{φ}$	1
应力	${ML}^{- 1} T^{- 2}$	$C_{σ} = C_{E} C_{ε}$	22.8
应变	无量纲	$C_{ε} = C_{ρ} C_{g} C_{l} C_{E}^{- 1}$	0.7
几何尺寸	L	$C_{l} = C_{E}^{0.5} C_{ρ}^{- 0.5} C_{t}$	22.8
位移	L	$C_{u} = C_{l} C_{ε}$	16
时间	T	$C_{t}$	4
频率	$T^{- 1}$	$C_{f} = C_{t}^{- 1}$	0.25
速度	${LT}^{- 1}$	$C_{v} = C_{u} C_{t}^{- 1}$	4
运动加速度	${LT}^{- 2}$	$C_{a} = C_{u} C_{t}^{- 2}$	1
重力加速度	${LT}^{- 2}$	$C_{g} = C_{u} C_{t}^{- 2}$	1
阻尼比	无量纲	$C_{ζ}$	1

项目	密度/(g·cm^-3)	抗压强度/MPa	弹性模量/MPa	泊松比	黏聚力/kPa	内摩擦角/(°)
三峡库区范围	2.0~2.5	30~70	0.15~4.0	0.18~0.3	2~10	30~45
典型原岩	2.49	34.1	4200	0.3	2000	41.8
相似系数	1	22.8	32.6	1	32.6	1
目标值	2.49	1.50	128.8	0.3	61.3	41.8
实际值	2.50	1.40	180	0.25	120	42

加载工况	动荷载
加载工况	加载类型	振幅/g	频率/Hz	持时/s	加载次数
1	白噪声1	0.08	—	30	1
2	正弦波	0.04	30	7	1
3	天然波	0.04	32	7	1
4	正弦波	0.04	5	7	1
5	正弦波	0.04	10	7	1
6	正弦波	0.04	15	7	1
7	正弦波	0.04	30	7	1
8	天然波	0.04	32	7	1
9	天然波	0.06	32	7	1
10	天然波	0.09	32	7	1
11	天然波	0.15	32	7	1
12	白噪声2	0.08	—	30	1
13~62（微震）	天然波	0.04	32	7	50
63	白噪声3	0.08	—	30	1
…	重复加载工况13~63,直至微震作用500次
523（震中高烈度）	天然波	0.35	32	6.5	1
524（小震）	白噪声13	0.08	—	30	1
525~574	正弦波	0.15	30	7	50
…	重复加载工况524~574,直至小震作用500次
1035	白噪声23	0.08	—	30	1
持续施加振幅为0.2g~0.4g、频率为15 Hz和持时为7 s的正弦波直至边坡失稳破坏

工况	层面倾角 $β$ /(°)	层面间距L_d/m	坡角 $α$ /(°)	坡高H/m	动荷载振幅/g	动荷载频率/Hz
^#1	0	2.3	60	22.9	0.04	30
					0.04	5
^#2	30	2.3	60	22.9	0.15	20
					0.2	30
^#3	60	2.3	60	22.9	0.04	30
^#4	30	1.5	60	22.9	0.04	30
^#5	30	0.5	60	22.9	0.04	30
^#6	30	2.3	30	22.9	0.04	30
^#7	30	2.3	45	22.9	0.04	30
^#8	30	2.3	60	50.0	0.04	30
^#9	30	2.3	60	150.0	0.04	30

项目	密度/(g·cm^-3)	弹性模量/MPa	泊松比	内摩擦角/(°)	黏聚力/kPa	抗拉强度/MPa
岩体	2.49	4200	0.3	41.8	4000	2
边界	2.50	4200	0.3	—	—	—

项目	内摩擦角/(°)	黏聚力/kPa	抗拉强度/MPa	法向刚度/(GPa·m^-1)	切向刚度/ (GPa·m^-1)
层面	32	30	0.080	10.2	6.4
节理	20	6	0.003	8.2	5.1