土質(zhì)邊坡動態(tài)穩(wěn)定性的機理及有限元分析
本文關(guān)鍵詞:土質(zhì)邊坡動態(tài)穩(wěn)定性的機理及有限元分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國坐落于歐洲和亞洲大陸的東南部,東邊受到環(huán)太平洋地震帶的強烈影響,西南方向和西北方向都位于歐亞地震帶上,因而自古以來就是一個地震多發(fā)的國家。自從上個世紀以來,我國更是遭受到了多次強烈地震的影響。據(jù)以往幾十年的地震頻發(fā)次數(shù)以及地震烈度大小的分析,我國近年來地震發(fā)展的趨勢主要有:震源淺、強度大、頻率高的特點,地震主要發(fā)生在中西部地區(qū)。除此之外,我國還是一個多山脈國家,因此在我國西南部地區(qū)還存在著大量的邊坡,包括自然邊坡和人工邊坡。當?shù)卣鸢l(fā)生時,這些邊坡非常容易失穩(wěn),發(fā)生滑坡現(xiàn)象,不但會造成大量的財產(chǎn)損失,還會引發(fā)大量無謂的人員受傷以至于死亡。正是因為這樣,對于地震作用下邊坡穩(wěn)定性的探索才會顯得如此重要,具有重要的理論意義和使用價值。本文的主要研究工作如下:(1)對本文的課題的理論意義進行了介紹,對國內(nèi)外在研究邊坡穩(wěn)定性的方法上作了簡短的分析,對邊坡在地震作用下的失穩(wěn)機理以及評價標準進行了概括總結(jié)。(2)重點介紹了有限元強度折減法的基本原理、應用以及邊坡在地震作用下失穩(wěn)的判據(jù),例舉了一些在巖土工程中市值分析常用的本構(gòu)模型。(3)對地震波的一些特性和土動力學的一些相關(guān)問題進行了介紹。(4)建立有限元計算模型,基于以往典型實驗研究,根據(jù)有限元強度折減法計算了僅在重力作用下,對邊坡進行靜態(tài)穩(wěn)定性分析,,分別確定了邊坡的安全系數(shù)與摩擦角、粘聚力的關(guān)系,獲取了應力應變分布規(guī)律以及位移分布規(guī)律。(5)在靜力分析基礎(chǔ)上,根據(jù)粘彈性邊界和有限元強度折減法,分析了邊坡在動力作用下,既在地震荷載作用下的穩(wěn)定性。分別分析了地震對邊坡的安全系數(shù),以及摩擦角、粘聚力與安全系數(shù)影響,獲取了應力應變分布規(guī)律以及位移分布規(guī)律。與靜力作用相比,得出邊坡的安全系數(shù)在動荷載作用下的變化規(guī)律。(6)對不同地震波峰值、不同地震波頻譜特性和豎向地震波對邊坡穩(wěn)定性的影響進行了研究分析。(7)為大型邊坡的設計與預防提供了強有力的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:邊坡 地震 動力響應 安全系數(shù) 強度折減法
【學位授予單位】:沈陽建筑大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU43
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究邊坡穩(wěn)定性的目的和意義10-12
- 1.2 地震荷載作用下邊坡穩(wěn)定性分析的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 地震荷載作用下邊坡穩(wěn)定性分析方法12-14
- 1.2.2 邊坡在地震作用下失穩(wěn)的機理14
- 1.2.3 地震作用下邊坡穩(wěn)定性的評價標準14
- 1.3 本文的主要內(nèi)容14-15
- 1.4 本文技術(shù)路線15-16
- 第二章 有限元強度折減法16-22
- 2.1 有限元強度折減法的應用16
- 2.2 有限元分析中本構(gòu)模型的選取16-19
- 2.3 有限元強度折減法的基本原理19-20
- 2.4 有限元強度折減法失穩(wěn)判據(jù)20-21
- 2.5 本章小結(jié)21-22
- 第三章 邊坡地震動力響應機理22-26
- 3.1 地震波特點22-23
- 3.1.1 振幅22
- 3.1.2 頻譜22
- 3.1.3 持續(xù)時間22-23
- 3.2 有關(guān)土的動力學問題23-24
- 3.3 土體在動荷載作用下的力學狀態(tài)24
- 3.4 本章小結(jié)24-26
- 第四章 地震作用下邊坡動力分析26-60
- 4.1 引言26-27
- 4.2 地震作用下邊坡失穩(wěn)機理與失穩(wěn)位置27-28
- 4.3 ABAQUS動力分析考慮的因素28-58
- 4.3.1 有關(guān)ABAQUS的相關(guān)介紹28
- 4.3.2 ABAQUS有限元分析時應考慮的因素28-29
- 4.3.3 模型邊界條件的選擇29-35
- 4.3.4 模型阻尼的選取35
- 4.3.5 模型地震波的選取35-39
- 4.3.6 地震荷載的輸入39-41
- 4.3.7 有限元動力分析的基本原理41-42
- 4.3.8 邊坡動力穩(wěn)定性判據(jù)42-43
- 4.3.9 模型的建立43-58
- 4.4 本章小結(jié)58-60
- 第五章 不同地震波特性對邊坡穩(wěn)定性影響60-76
- 5.1 引言60
- 5.2 不同地震波的峰值對邊坡穩(wěn)定性的影響60-65
- 5.3 不同地震頻譜特性對邊坡穩(wěn)定性的影響65-72
- 5.4 豎向地震波對邊坡穩(wěn)定性的影響72-75
- 5.5 本章小結(jié)75-76
- 第六章 結(jié)論與展望76-78
- 6.1 主要結(jié)論76-77
- 6.2 后續(xù)問題的建議與展望77-78
- 參考文獻78-80
- 作者簡介80
- 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文80-82
- 致謝82-83
【參考文獻】
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本文編號:482921
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