本文關(guān)鍵詞：多級黃土高邊坡開挖過程中的穩(wěn)定性及抗震性分析研究

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【摘要】：研究典型邊坡工程在施工開挖階段的坡體穩(wěn)定性,有助于保護(hù)施工人員財產(chǎn)安全、優(yōu)化施工方法等,同時對類似工程提供有效的參考作用。本文依托甘肅蘭州某多級黃土高邊坡工程,對開挖工程中的邊坡進(jìn)行了現(xiàn)場變形監(jiān)測,建立相應(yīng)的邊坡數(shù)值模型,分析了邊坡開挖過程中穩(wěn)定性及抗震性。主要工作有理論分析,現(xiàn)場監(jiān)測變形和數(shù)值模擬對比分析等,最后得出了相關(guān)結(jié)論。(1)對所依托的多級黃土高邊坡工程的開挖過程進(jìn)行了一年多的現(xiàn)場變形監(jiān)測,收集并整理數(shù)據(jù)。重點(diǎn)分析了各級測點(diǎn)的水平指向坡外方向和豎直方向變形情況,得出了開挖過程中各級測點(diǎn)的變形趨勢和相關(guān)關(guān)系,以及每步開挖對邊坡穩(wěn)定性影響及。(2)利用有限元軟件MIDAS/GTS建立了不支護(hù)和支護(hù)兩種條件下開挖的數(shù)值模型,主要計算分析了開挖過程中兩種工況的剪切應(yīng)變、水平變形、豎直變形變化情況,同時對比分析了兩種工況下邊坡開挖過程中的穩(wěn)定性,比較發(fā)現(xiàn)支護(hù)措施的采用有效提高了邊坡的穩(wěn)定性,相關(guān)結(jié)論對實(shí)際工程中的開挖施工有較好的參考作用。(3)從開挖過程中的水平指向坡外和豎直方向變形變化兩方面,對比分析第四章數(shù)值模擬所得相關(guān)結(jié)論和現(xiàn)場變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)模擬計算中各級測點(diǎn)在其水平指向坡外方向和豎直方向的變化規(guī)律及變形關(guān)系和現(xiàn)有的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)基本呈現(xiàn)出了一致性。(4)利用MIDAS/GTS軟件對邊坡開挖過程中的3個典型階段建立了抗震模型,考慮不支護(hù)和及時支護(hù)兩種條件,計算分析了地震作用下各工況的相應(yīng)變形情況,重點(diǎn)分析坡體的邊坡變形特性、危險區(qū)域分布形態(tài)等,交叉對比了地震作用下支護(hù)開挖和不支護(hù)開挖時邊坡的穩(wěn)定性,所得結(jié)論對地震頻發(fā)地區(qū)類似工程提供有效的參考。(5)對比第五章中地震荷載條件下和第四章中無地震作用下的開挖分析結(jié)果,得出地震作用前后支護(hù)措施對邊坡的整體抗震性的影響,受震后邊坡的變形及失穩(wěn)情形。最后對地震頻發(fā)區(qū)域類似工程的施工提出了一些建議,相關(guān)結(jié)論有助于了解工程建設(shè)中的安全程度。以上結(jié)論可為類似工程設(shè)計和施工提供參考和技術(shù)支持
【關(guān)鍵詞】：多級邊坡 變形監(jiān)測 數(shù)值模擬 穩(wěn)定性分析 抗震分析
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU444
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11
• 1.2 依托工程背景11-14
• 1.2.1 工程介紹11-12
• 1.2.2 邊坡坡形坡率及防護(hù)加固形式12-14
• 1.3 研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 邊城穩(wěn)定性分析的發(fā)展過程14
• 1.3.2.高邊坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 研究思路及內(nèi)容16-18
• 1.4.1.研究思路16-17
• 1.4.2 研究內(nèi)容17-18
• 2 高邊坡開挖穩(wěn)定性理論分析18-27
• 2.1 邊坡開挖穩(wěn)定性影響因素18-20
• 2.1.1 外在因素18-19
• 2.1.2 內(nèi)在因素19-20
• 2.2 邊坡穩(wěn)定理論分析方法20-23
• 2.2.1 強(qiáng)度折減法20
• 2.2.2 瑞典條分法20-21
• 2.2.3 畢肖普法21-22
• 2.2.4 簡布普遍條分法22
• 2.2.5 分塊極限平衡法及薩爾瑪法22
• 2.2.6 摩根斯坦-普賴斯法22-23
• 2.3 可靠度分析理論方法23-27
• 2.3.1 分析理論23-24
• 2.3.2 可靠度分析方法24-27
• 3 邊坡開挖過程的現(xiàn)場變形監(jiān)測27-42
• 3.1 邊坡變形監(jiān)測技術(shù)概述27-30
• 3.1.1 邊坡變形監(jiān)測的重要性27-28
• 3.1.2 邊坡變形監(jiān)測方法28-30
• 3.2 監(jiān)測技術(shù)原理30-31
• 3.2.1 三角高程測量原理30
• 3.2.2 測量誤差來源分析30-31
• 3.3 邊坡監(jiān)測方案設(shè)計31-34
• 3.3.1 觀測方案要點(diǎn)31-33
• 3.3.2 人工巡視和裂縫觀測33-34
• 3.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)采集分析34-40
• 3.4.1 開挖過程變形監(jiān)測數(shù)據(jù)采集34-35
• 3.4.2 數(shù)據(jù)分析35-40
• 3.5 小結(jié)40-42
• 4 邊坡開挖過程中穩(wěn)定性的有限元分析42-68
• 4.1 有限單元法與MIDAS/GTS軟件介紹42-44
• 4.1.1 有限單元法介紹42-43
• 4.1.2 MIDAS/GTS軟件介紹43-44
• 4.2 邊坡開挖模型的建立44-49
• 4.2.1 模型方案及建立44-48
• 4.2.2 模型網(wǎng)格劃分與邊界條件48-49
• 4.3 邊坡無支護(hù)開挖模擬分析49-57
• 4.3.1 不同開挖時ki對邊坡剪切應(yīng)變的影響49-51
• 4.3.2 不同開挖時ki對邊坡水平位移的影響51-54
• 4.3.3 不同開挖時ki對邊坡豎直位移的影響54-57
• 4.4 邊坡及時支護(hù)開挖工況模擬分析57-66
• 4.4.1 不同開挖時ki對邊坡剪切應(yīng)變的影響57-58
• 4.4.2 不同開挖時ki對邊坡水平位移的影響58-62
• 4.4.3 不同開挖時ki對邊坡豎直位移的影響62-65
• 4.4.4 支護(hù)開挖時ki對邊坡安全系數(shù)的影響65-66
• 4.5 小結(jié)66-68
• 5 邊坡開挖抗震模擬分析68-85
• 5.1 引言68
• 5.2 MIDAS/GTS在巖土工程抗震分析中的應(yīng)用68-69
• 5.2.1 動荷載的輸入68-69
• 5.2.2 特征值分析69
• 5.2.3 反應(yīng)譜分析69
• 5.2.4 時程分析69
• 5.3 邊坡抗震模型的建立69-74
• 5.3.1 模型尺寸70-71
• 5.3.2 計算參數(shù)及地震波的選取71-72
• 5.3.3 模型邊界的處理72-73
• 5.3.4 模態(tài)分析73-74
• 5.4 計算結(jié)果分析74-84
• 5.4.1 概述74
• 5.4.2 無支護(hù)受震工況變形分析74-76
• 5.4.3 支護(hù)受震工況變形分析76-78
• 5.4.4 支護(hù)與不支護(hù)受震工況對比78-81
• 5.4.5 受震與不受震工況特征分析81-84
• 5.5 小結(jié)84-85
• 6 結(jié)論與展望85-88
• 6.1 結(jié)論85-87
• 6.2 展望87-88
• 致謝88-89
• 參考文獻(xiàn)89-92
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1133482