順層巖質(zhì)邊坡地震動(dòng)力過(guò)程模擬及加速度響應(yīng)規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-16 09:05
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略以及“一帶一路”倡議的推進(jìn)實(shí)施,與之匹配的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方興未艾。其中,由于西南山區(qū)順層巖質(zhì)邊坡分布廣泛,地震頻發(fā),該區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不可避免的會(huì)遇到順層巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性的相關(guān)問(wèn)題;邊坡的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程是影響邊坡失穩(wěn)破壞模式的關(guān)鍵因素,因此開(kāi)展順層巖質(zhì)邊坡地震動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律的研究,將有助于區(qū)域的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和災(zāi)害預(yù)警分析,同時(shí)也可為防災(zāi)減災(zāi)措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。本文針對(duì)順層巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力響應(yīng)特征展開(kāi)研究,主要工作包含以下幾個(gè)方面:(1)簡(jiǎn)述邊坡地震穩(wěn)定性分析方法、動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律以及變形破壞機(jī)制的研究進(jìn)展,并分析擬靜力法、Newmark滑塊法、數(shù)值模擬、物理模型試驗(yàn)、概率分析等方法存在的不足。(2)通過(guò)深入分析2008年汶川地震誘發(fā)的大型順層巖質(zhì)滑坡文獻(xiàn)資料,構(gòu)建順層巖質(zhì)邊坡模型,設(shè)計(jì)并完成了1:100比尺的邊坡模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn);基于PGA放大系數(shù)研究邊坡不同位置處的加速度響應(yīng)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)隨著地震作用次數(shù)的增加,模型邊坡的自振頻率呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì),而阻尼比則呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì);頻譜特性差異導(dǎo)致邊坡對(duì)不同類型地震波的加速度響應(yīng)不同;隨著地震波幅值的增...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 工程背景及研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 邊坡地震穩(wěn)定性分析方法
1.2.2 邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律
1.2.3 邊坡變形破壞機(jī)制
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 順層巖質(zhì)邊坡振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)
2.1 概述
2.2 試驗(yàn)設(shè)備
2.3 模型構(gòu)建
2.4 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.4.1 相似關(guān)系設(shè)計(jì)
2.4.2 相似材料選擇
2.4.3 量測(cè)裝置
2.4.4 傳感器布置方案
2.4.5 模型砌筑及傳感器埋設(shè)
2.4.6 輸入地震波的選取與加載制度
2.5 邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及動(dòng)力響應(yīng)宏觀現(xiàn)象
2.5.1 邊坡自身動(dòng)力特性
2.5.2 邊坡加速度響應(yīng)規(guī)律
2.5.3 邊坡動(dòng)力響應(yīng)宏觀現(xiàn)象
2.6 本章小結(jié)
3D的動(dòng)力模型試驗(yàn)數(shù)值模擬">3 基于FLAC3D的動(dòng)力模型試驗(yàn)數(shù)值模擬
3.1 程序簡(jiǎn)介
3.1.1 計(jì)算原理
3.1.2 導(dǎo)數(shù)的有限差分近似
3.2 本構(gòu)模型及參數(shù)
3.3 動(dòng)力反應(yīng)分析
3.3.1 網(wǎng)格剖分
3.3.2 邊界條件的確定
3.3.3 地震波的前處理及輸入方式
3.3.4 力學(xué)阻尼選取
3.4 模擬結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 模型邊坡加速度響應(yīng)規(guī)律的變動(dòng)參數(shù)分析
4.1 地震動(dòng)特性的影響
4.1.1 地震動(dòng)持時(shí)
4.1.2 地震初震動(dòng)方向
4.2 坡體結(jié)構(gòu)的影響
4.2.1 巖層傾角
4.2.2 坡面形態(tài)
4.2.3 巖層面厚度
4.3 巖石力學(xué)參數(shù)的影響
4.3.1 粘聚力
4.3.2 內(nèi)摩擦角
4.3.3 彈性模量
4.4 雙向耦合地震動(dòng)的影響
4.4.1 耦合地震動(dòng)
4.4.2 av/ah
4.5 本章小結(jié)
5 東河口大型順層滑坡地震動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值分析
5.1 東河口滑坡特征
5.1.1 概況
5.1.2 滑坡基本特征
5.1.3 邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征
5.2 概化模型建立以及參數(shù)的選取
5.2.1 模型建立
5.2.2 本構(gòu)模型及巖石力學(xué)參數(shù)的選取
5.2.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置
5.3 動(dòng)力條件的輸入
5.3.1 邊界條件的設(shè)定
5.3.2 地震波的選取及輸入
5.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.4.1 最大不平衡力及邊界條件的檢驗(yàn)
5.4.2 坡面方向上動(dòng)力響應(yīng)
5.4.3 坡體內(nèi)部豎直方向的動(dòng)力響應(yīng)
5.4.4 坡體內(nèi)部水平方向以及坡頂動(dòng)力響應(yīng)
5.4.5 地震波頻譜特性與坡體的放大作用
5.4.6 塑性屈服區(qū)演變趨勢(shì)
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研工作情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Newmark位移分析方法在海底斜坡地震穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 褚宏憲,方中華,史慧杰,李攀峰. 海洋地質(zhì)前沿. 2017(06)
[2]含不連續(xù)面巖質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)研究[J]. 范亞倫,張偉賓,周志軍,蘇慧敏,魏曉康,繆文鼎. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]含軟弱夾層順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力破壞模式的能量判識(shí)方法研究[J]. 范剛,張建經(jīng),付曉,王志佳,田華. 巖土工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]黃土斜坡變形失穩(wěn)破壞特征的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)[J]. 吳志堅(jiān),雷天,陳豫津,王平,柴少峰. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[5]巖質(zhì)高陡邊坡動(dòng)力響應(yīng)及失穩(wěn)機(jī)制大型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究[J]. 王斌,車愛(ài)蘭,葛修潤(rùn). 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[6]2013年中國(guó)大陸地震災(zāi)害損失述評(píng)[J]. 鄭通彥,鄭毅. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]概率分析法和靈敏度分析法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性中的應(yīng)用[J]. 宿曉萍,潘明遠(yuǎn),王亭亭. 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[8]地震作用下含反傾軟弱夾層斜坡的動(dòng)力變形破壞特征研究[J]. 楊崢,許強(qiáng),劉漢香,王龍. 振動(dòng)與沖擊. 2014(19)
[9]地震作用下含軟弱夾層順層巖質(zhì)邊坡表面放大效應(yīng)研究[J]. 馮志仁,劉紅帥,于龍. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]十白高速公路泰山溝隧道進(jìn)口邊坡穩(wěn)定性及其破壞概率分析[J]. 周大華,羅紅明,鄒從義,潘欣,胡明佳,左光恒. 安全與環(huán)境工程. 2013(05)
博士論文
[1]基于振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的巖質(zhì)斜坡地震動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律研究[D]. 劉漢香.成都理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]四川省青川縣東河口滑坡成因機(jī)制與穩(wěn)定性分析[D]. 劉盈君.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[2]地震作用下層狀巖質(zhì)邊坡加速度響應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用[D]. 王亮.大連理工大學(xué) 2016
[3]設(shè)定地震作用下三峽庫(kù)區(qū)黃土坡滑坡穩(wěn)定性分析[D]. 孟慶筱.中國(guó)地震局地震研究所 2012
[4]青川縣東河口斜坡體對(duì)汶川地震動(dòng)力作用響應(yīng)研究[D]. 付榮.成都理工大學(xué) 2012
[5]東河口滑坡成因機(jī)理與運(yùn)動(dòng)特征研究[D]. 丁月雙.成都理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3085786
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 工程背景及研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 邊坡地震穩(wěn)定性分析方法
1.2.2 邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律
1.2.3 邊坡變形破壞機(jī)制
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 順層巖質(zhì)邊坡振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)
2.1 概述
2.2 試驗(yàn)設(shè)備
2.3 模型構(gòu)建
2.4 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.4.1 相似關(guān)系設(shè)計(jì)
2.4.2 相似材料選擇
2.4.3 量測(cè)裝置
2.4.4 傳感器布置方案
2.4.5 模型砌筑及傳感器埋設(shè)
2.4.6 輸入地震波的選取與加載制度
2.5 邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及動(dòng)力響應(yīng)宏觀現(xiàn)象
2.5.1 邊坡自身動(dòng)力特性
2.5.2 邊坡加速度響應(yīng)規(guī)律
2.5.3 邊坡動(dòng)力響應(yīng)宏觀現(xiàn)象
2.6 本章小結(jié)
3D的動(dòng)力模型試驗(yàn)數(shù)值模擬">3 基于FLAC3D的動(dòng)力模型試驗(yàn)數(shù)值模擬
3.1 程序簡(jiǎn)介
3.1.1 計(jì)算原理
3.1.2 導(dǎo)數(shù)的有限差分近似
3.2 本構(gòu)模型及參數(shù)
3.3 動(dòng)力反應(yīng)分析
3.3.1 網(wǎng)格剖分
3.3.2 邊界條件的確定
3.3.3 地震波的前處理及輸入方式
3.3.4 力學(xué)阻尼選取
3.4 模擬結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 模型邊坡加速度響應(yīng)規(guī)律的變動(dòng)參數(shù)分析
4.1 地震動(dòng)特性的影響
4.1.1 地震動(dòng)持時(shí)
4.1.2 地震初震動(dòng)方向
4.2 坡體結(jié)構(gòu)的影響
4.2.1 巖層傾角
4.2.2 坡面形態(tài)
4.2.3 巖層面厚度
4.3 巖石力學(xué)參數(shù)的影響
4.3.1 粘聚力
4.3.2 內(nèi)摩擦角
4.3.3 彈性模量
4.4 雙向耦合地震動(dòng)的影響
4.4.1 耦合地震動(dòng)
4.4.2 av/ah
4.5 本章小結(jié)
5 東河口大型順層滑坡地震動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值分析
5.1 東河口滑坡特征
5.1.1 概況
5.1.2 滑坡基本特征
5.1.3 邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征
5.2 概化模型建立以及參數(shù)的選取
5.2.1 模型建立
5.2.2 本構(gòu)模型及巖石力學(xué)參數(shù)的選取
5.2.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置
5.3 動(dòng)力條件的輸入
5.3.1 邊界條件的設(shè)定
5.3.2 地震波的選取及輸入
5.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.4.1 最大不平衡力及邊界條件的檢驗(yàn)
5.4.2 坡面方向上動(dòng)力響應(yīng)
5.4.3 坡體內(nèi)部豎直方向的動(dòng)力響應(yīng)
5.4.4 坡體內(nèi)部水平方向以及坡頂動(dòng)力響應(yīng)
5.4.5 地震波頻譜特性與坡體的放大作用
5.4.6 塑性屈服區(qū)演變趨勢(shì)
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研工作情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Newmark位移分析方法在海底斜坡地震穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 褚宏憲,方中華,史慧杰,李攀峰. 海洋地質(zhì)前沿. 2017(06)
[2]含不連續(xù)面巖質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)研究[J]. 范亞倫,張偉賓,周志軍,蘇慧敏,魏曉康,繆文鼎. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]含軟弱夾層順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力破壞模式的能量判識(shí)方法研究[J]. 范剛,張建經(jīng),付曉,王志佳,田華. 巖土工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]黃土斜坡變形失穩(wěn)破壞特征的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)[J]. 吳志堅(jiān),雷天,陳豫津,王平,柴少峰. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[5]巖質(zhì)高陡邊坡動(dòng)力響應(yīng)及失穩(wěn)機(jī)制大型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究[J]. 王斌,車愛(ài)蘭,葛修潤(rùn). 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[6]2013年中國(guó)大陸地震災(zāi)害損失述評(píng)[J]. 鄭通彥,鄭毅. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]概率分析法和靈敏度分析法在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性中的應(yīng)用[J]. 宿曉萍,潘明遠(yuǎn),王亭亭. 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[8]地震作用下含反傾軟弱夾層斜坡的動(dòng)力變形破壞特征研究[J]. 楊崢,許強(qiáng),劉漢香,王龍. 振動(dòng)與沖擊. 2014(19)
[9]地震作用下含軟弱夾層順層巖質(zhì)邊坡表面放大效應(yīng)研究[J]. 馮志仁,劉紅帥,于龍. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]十白高速公路泰山溝隧道進(jìn)口邊坡穩(wěn)定性及其破壞概率分析[J]. 周大華,羅紅明,鄒從義,潘欣,胡明佳,左光恒. 安全與環(huán)境工程. 2013(05)
博士論文
[1]基于振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的巖質(zhì)斜坡地震動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律研究[D]. 劉漢香.成都理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]四川省青川縣東河口滑坡成因機(jī)制與穩(wěn)定性分析[D]. 劉盈君.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[2]地震作用下層狀巖質(zhì)邊坡加速度響應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用[D]. 王亮.大連理工大學(xué) 2016
[3]設(shè)定地震作用下三峽庫(kù)區(qū)黃土坡滑坡穩(wěn)定性分析[D]. 孟慶筱.中國(guó)地震局地震研究所 2012
[4]青川縣東河口斜坡體對(duì)汶川地震動(dòng)力作用響應(yīng)研究[D]. 付榮.成都理工大學(xué) 2012
[5]東河口滑坡成因機(jī)理與運(yùn)動(dòng)特征研究[D]. 丁月雙.成都理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3085786
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