本文選題：顆粒離散元 + 動(dòng)力響應(yīng)　； 參考：《西南交通大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家,且地震帶與山區(qū)位置相重合,地震誘發(fā)的滑坡會(huì)對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅,開(kāi)展邊坡動(dòng)力響應(yīng)研究對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)有重要意義。顆粒離散元方法是目前模擬巖土體這種非線性材料相對(duì)最合理的一種方法,且離散元法單元可以破裂,不存在計(jì)算收斂問(wèn)題,能夠模擬邊坡在動(dòng)力作用下?lián)p傷累積直至破壞的全過(guò)程。本文在顆粒離散元軟件(PFC)的基礎(chǔ)上開(kāi)展了邊坡動(dòng)力響應(yīng)模擬。本文首先利用顆粒流軟件重現(xiàn)了一個(gè)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比證明了顆粒離散元方法的合理性,其可以作為振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的一種替代方法進(jìn)行邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律研究。通過(guò)計(jì)算和分析均質(zhì)土坡的動(dòng)力響應(yīng)過(guò)程,總結(jié)出了均質(zhì)土坡在動(dòng)力作用下的破壞機(jī)制——拉-剪配合作用機(jī)制。通過(guò)歸納不同坡體材料均質(zhì)單面坡模型的速度放大系數(shù),總結(jié)出邊坡在動(dòng)力作用下會(huì)激發(fā)四種振型,且四種振型隨著邊坡高度的增加依次出現(xiàn)。通過(guò)計(jì)算和研究雙面坡在橫向正弦波、橫向地震波、豎向地震波以及二維地震波四個(gè)工況下的動(dòng)力響應(yīng),發(fā)現(xiàn)豎向地震對(duì)于邊坡的破壞作用非常明顯。并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)豎向地震作用現(xiàn)發(fā)生破壞時(shí),耦合橫向地震會(huì)使破壞效果減輕。變坡度山體最容易產(chǎn)生破壞,其比較獨(dú)特的地方在于很容易在變坡度的坡肩位置產(chǎn)生拉裂縫,而該拉裂縫的走向非常有利于滑動(dòng)面的最終產(chǎn)生。通過(guò)初步計(jì)算幾種不同的節(jié)理型邊坡,得到順傾層狀邊坡在正弦剪切波作用下產(chǎn)生拉裂-潰滑型破壞,坡面平行節(jié)理邊坡在豎向地震作用下產(chǎn)生壓彎-剪斷型破壞,反傾層狀節(jié)理邊坡在豎向地震作用下產(chǎn)生剪斷-潰滑型破壞,斷續(xù)裂隙邊坡在動(dòng)力作用下,巖橋很容易貫通,其破壞模式為巖橋貫通-滑面成形-滑移拉裂。
[Abstract]:China is an earthquake-prone country, and the seismic zone coincides with the location of the mountain area. Earthquake induced landslides will pose a great threat to the safety of life and property. It is of great significance to carry out the study of slope dynamic response for disaster prevention and mitigation. The particle discrete element method is the most reasonable method to simulate the nonlinear material of rock and soil at present, and the element of discrete element method can be broken, and there is no problem of computational convergence. It can simulate the whole process of slope damage accumulation and failure under dynamic action. In this paper, the dynamic response of slope is simulated on the basis of particle discrete element software (PFC). In this paper, a shaking table test is first reproduced by using the particle flow software, and the rationality of the particle discrete element method is proved by comparing the test results, which can be used as an alternative method to study the dynamic response law of the slope. By calculating and analyzing the dynamic response process of homogeneous soil slope, the failure mechanism of homogeneous soil slope under dynamic action is summarized. By inducting the velocity magnification factor of the homogeneous single-side slope model of different slope materials, it is concluded that four modes of vibration will be excited under the dynamic action of the slope, and the four modes will appear in turn with the increase of slope height. By calculating and studying the dynamic response of the double-sided slope under four working conditions: transverse sine wave, transverse seismic wave, vertical seismic wave and two-dimensional seismic wave, it is found that the vertical earthquake has a very obvious failure effect on the slope. It is also found that the coupling lateral earthquake can reduce the damage effect when the vertical earthquake occurs. It is very easy to produce tensile cracks in the position of slope shoulder with variable slope, and the strike of the tensile crack is very conducive to the final generation of sliding surface. The slope of the mountain is easy to be destroyed, and its unique feature is that it is easy to produce a tensile crack in the position of the shoulder of the slope with a variable gradient. Based on the preliminary calculation of several different jointed slopes, it is obtained that the inclined layered slopes are subjected to tensile cracking and sliding failure under the action of sinusoidal shear waves, and the parallel jointed slopes on the slope face are subjected to compression, bending and shear failure under vertical earthquake. Shear collapse and slip failure occur in reverse inclined layered jointed slope under vertical earthquake, and rock bridges are easily penetrated under dynamic action of intermittent fractured slope. The failure mode of rock bridge is form-slip tensile fracture of rock bridge.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU435

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本文編號(hào)：1819492