黃土邊坡動(dòng)力響應(yīng)及失穩(wěn)機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-20 03:30
地震作用下邊坡的穩(wěn)定性分析一直是巖土抗震領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)課題,研究邊坡的地震動(dòng)響應(yīng)和失穩(wěn)機(jī)制能更好地為其提供抗震指導(dǎo)。眾所周知,損傷變形的累積會(huì)導(dǎo)致土體狀態(tài)的改變,本文在此基礎(chǔ)上研究了兩種坡度的黃土邊坡的地震失穩(wěn)過程,提出以不同的狀態(tài)將邊坡的地震失穩(wěn)過程初步劃分階段,從而分析各個(gè)階段峰值加速度(PGA)、峰值加速度放大系數(shù)(AFA)在坡高方向上的變化規(guī)律。在響應(yīng)加速度信號的處理上引入小波包變換的方法,利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)頻譜信息的精細(xì)化分析。主要研究內(nèi)容與成果簡述如下:(1)在兩臺振動(dòng)臺試驗(yàn)的基礎(chǔ)上分別研究了緩坡和陡坡的不同地震失穩(wěn)過程,發(fā)現(xiàn)緩坡的動(dòng)力失穩(wěn)形態(tài)屬于突發(fā)型,而陡坡的失穩(wěn)屬于漸進(jìn)型;利用損傷變形程度對兩臺邊坡的失穩(wěn)過程初步進(jìn)行階段劃分,在此基礎(chǔ)上研究了PGA、AFA在不同階段的高程放大規(guī)律,從而提出在不同階段放大效應(yīng)的明顯程度有所差異以及以PGA高程規(guī)律的變化判斷邊坡是否失穩(wěn)的結(jié)論。(2)利用小波包變換進(jìn)行了響應(yīng)加速度信號的分析并提取各頻段的能量占比,結(jié)果表明低頻成分(0.112.51Hz)的地震波在邊坡失穩(wěn)過程中起主導(dǎo)作用;通過對數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖的曲線擬合...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 邊坡動(dòng)力失穩(wěn)機(jī)理和失穩(wěn)判據(jù)
1.2.2 邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性的研究方法
1.2.3 邊坡地震動(dòng)響應(yīng)的研究內(nèi)容
1.3 本文研究內(nèi)容
2 傅里葉變換和小波包變換簡介
2.1 傅里葉變換簡介
2.2 小波包基本理論
2.2.1 小波變換
2.2.2 小波包變換
2.3 小波包變換的具體過程
2.3.1 小波包層數(shù)
2.3.2 小波基函數(shù)
2.3.3 小波變換過程
3 邊坡振動(dòng)臺模型試驗(yàn)
3.1 相似系數(shù)
3.1.1 Buckinghamπ 相似理論
3.1.2 試驗(yàn)相似系數(shù)
3.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
3.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
3.2.2 試驗(yàn)土配制
3.2.3 模型箱邊界處理
3.2.4 試驗(yàn)?zāi)P吞钪?br> 3.2.5 地震波加載方案
3.3 試驗(yàn)過程
3.3.1 第一臺邊坡破壞過程
3.3.2 第二臺邊坡破壞過程
3.3.3 兩臺邊坡失穩(wěn)過程的對比
4 模型試驗(yàn)結(jié)果分析
4.1 第一臺邊坡模型(突發(fā)型)
4.1.1 坡面位移分析
4.1.2 PGA及 AFA分析
4.1.3 響應(yīng)加速度小波包分析
4.1.4 響應(yīng)加速度反應(yīng)譜分析
4.2 第二臺邊坡模型(漸進(jìn)型)
4.2.1 PGA及 AFA分析
4.2.2 響應(yīng)加速度小波包分析
4.2.3 響應(yīng)加速度反應(yīng)譜分析
4.3 對比分析
4.3.1 第一臺邊坡模型(突發(fā)型)
4.3.2 第二臺邊坡模型(漸進(jìn)型)
4.3.3 對比說明
4.4 兩種邊坡失穩(wěn)機(jī)制總結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間研究成果及參與項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]頻發(fā)微小地震下順層巖質(zhì)邊坡累積損傷及穩(wěn)定性分析[J]. 劉新榮,許彬,劉永權(quán),王繼文,藺廣義. 巖土工程學(xué)報(bào). 2020(04)
[2]強(qiáng)震作用下邊坡屈服加速度計(jì)算方法的改進(jìn)[J]. 秦雨樵,湯華,鄧琴,尹小濤,但路昭. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(S2)
[3]強(qiáng)震區(qū)隧道洞口段邊坡動(dòng)力響應(yīng)特征離心振動(dòng)臺試驗(yàn)[J]. 任洋,李天斌,賴林. 巖土力學(xué). 2020(05)
[4]水平柔性拉筋式重力墻地震土壓力擬靜力分析方法[J]. 于昕左,肖世國. 土木工程學(xué)報(bào). 2019(S2)
[5]黃土塬地震動(dòng)響應(yīng)特征分析[J]. 夏坤,董林,蒲小武,李璐. 巖土力學(xué). 2020(01)
[6]土質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性狀態(tài)判定方法研究[J]. 張江偉,李小軍,王曉明,遲明杰,王玉石. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]不同含水狀態(tài)堆積體邊坡地震響應(yīng)特性大型振動(dòng)臺模型試驗(yàn)[J]. 孫志亮,孔令偉,郭愛國. 巖土力學(xué). 2018(07)
[8]巖質(zhì)邊坡地震響應(yīng)振動(dòng)臺試驗(yàn)研究[J]. 馮細(xì)霞,姜清輝,張慧超,蔣金麟,彭治豪,江衛(wèi)華. 振動(dòng).測試與診斷. 2018(03)
[9]地震和降雨耦合作用下黃土邊坡動(dòng)力響應(yīng)的振動(dòng)臺試驗(yàn)研究[J]. 王蘭民,蒲小武,吳志堅(jiān),徐舜華,劉琨. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[10]高陡邊坡地震動(dòng)放大效應(yīng)分析[J]. 劉立波,李海波,劉亞群. 長江科學(xué)院院報(bào). 2017(09)
博士論文
[1]基于波動(dòng)理論的高陡邊坡山嶺隧道洞口地震響應(yīng)分析[D]. 汪精河.西南交通大學(xué) 2016
[2]巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性分析方法研究[D]. 劉紅帥.中國地震局工程力學(xué)研究所 2006
[3]邊坡工程災(zāi)害防治技術(shù)研究[D]. 呂慶.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]地震波作用下緩坡失穩(wěn)破壞的機(jī)理研究[D]. 黃釗.西安理工大學(xué) 2019
[2]考慮邊坡不同進(jìn)洞高程的隧道洞口段動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 岳琳琳.蘭州交通大學(xué) 2019
[3]高速鐵路黃土隧道洞口段高邊坡動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 邊磊.蘭州交通大學(xué) 2018
[4]地震作用下黃土隧道進(jìn)洞高程對洞口段動(dòng)力響應(yīng)的影響研究[D]. 蒲建軍.蘭州交通大學(xué) 2017
[5]基于小波包變換的地震動(dòng)非平穩(wěn)特性研究[D]. 韓晶晶.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[6]邊坡地震響應(yīng)及動(dòng)力穩(wěn)定性分析[D]. 周洪燕.西南交通大學(xué) 2013
本文編號:3634227
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 邊坡動(dòng)力失穩(wěn)機(jī)理和失穩(wěn)判據(jù)
1.2.2 邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性的研究方法
1.2.3 邊坡地震動(dòng)響應(yīng)的研究內(nèi)容
1.3 本文研究內(nèi)容
2 傅里葉變換和小波包變換簡介
2.1 傅里葉變換簡介
2.2 小波包基本理論
2.2.1 小波變換
2.2.2 小波包變換
2.3 小波包變換的具體過程
2.3.1 小波包層數(shù)
2.3.2 小波基函數(shù)
2.3.3 小波變換過程
3 邊坡振動(dòng)臺模型試驗(yàn)
3.1 相似系數(shù)
3.1.1 Buckinghamπ 相似理論
3.1.2 試驗(yàn)相似系數(shù)
3.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
3.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
3.2.2 試驗(yàn)土配制
3.2.3 模型箱邊界處理
3.2.4 試驗(yàn)?zāi)P吞钪?br> 3.2.5 地震波加載方案
3.3 試驗(yàn)過程
3.3.1 第一臺邊坡破壞過程
3.3.2 第二臺邊坡破壞過程
3.3.3 兩臺邊坡失穩(wěn)過程的對比
4 模型試驗(yàn)結(jié)果分析
4.1 第一臺邊坡模型(突發(fā)型)
4.1.1 坡面位移分析
4.1.2 PGA及 AFA分析
4.1.3 響應(yīng)加速度小波包分析
4.1.4 響應(yīng)加速度反應(yīng)譜分析
4.2 第二臺邊坡模型(漸進(jìn)型)
4.2.1 PGA及 AFA分析
4.2.2 響應(yīng)加速度小波包分析
4.2.3 響應(yīng)加速度反應(yīng)譜分析
4.3 對比分析
4.3.1 第一臺邊坡模型(突發(fā)型)
4.3.2 第二臺邊坡模型(漸進(jìn)型)
4.3.3 對比說明
4.4 兩種邊坡失穩(wěn)機(jī)制總結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間研究成果及參與項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]頻發(fā)微小地震下順層巖質(zhì)邊坡累積損傷及穩(wěn)定性分析[J]. 劉新榮,許彬,劉永權(quán),王繼文,藺廣義. 巖土工程學(xué)報(bào). 2020(04)
[2]強(qiáng)震作用下邊坡屈服加速度計(jì)算方法的改進(jìn)[J]. 秦雨樵,湯華,鄧琴,尹小濤,但路昭. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(S2)
[3]強(qiáng)震區(qū)隧道洞口段邊坡動(dòng)力響應(yīng)特征離心振動(dòng)臺試驗(yàn)[J]. 任洋,李天斌,賴林. 巖土力學(xué). 2020(05)
[4]水平柔性拉筋式重力墻地震土壓力擬靜力分析方法[J]. 于昕左,肖世國. 土木工程學(xué)報(bào). 2019(S2)
[5]黃土塬地震動(dòng)響應(yīng)特征分析[J]. 夏坤,董林,蒲小武,李璐. 巖土力學(xué). 2020(01)
[6]土質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性狀態(tài)判定方法研究[J]. 張江偉,李小軍,王曉明,遲明杰,王玉石. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]不同含水狀態(tài)堆積體邊坡地震響應(yīng)特性大型振動(dòng)臺模型試驗(yàn)[J]. 孫志亮,孔令偉,郭愛國. 巖土力學(xué). 2018(07)
[8]巖質(zhì)邊坡地震響應(yīng)振動(dòng)臺試驗(yàn)研究[J]. 馮細(xì)霞,姜清輝,張慧超,蔣金麟,彭治豪,江衛(wèi)華. 振動(dòng).測試與診斷. 2018(03)
[9]地震和降雨耦合作用下黃土邊坡動(dòng)力響應(yīng)的振動(dòng)臺試驗(yàn)研究[J]. 王蘭民,蒲小武,吳志堅(jiān),徐舜華,劉琨. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[10]高陡邊坡地震動(dòng)放大效應(yīng)分析[J]. 劉立波,李海波,劉亞群. 長江科學(xué)院院報(bào). 2017(09)
博士論文
[1]基于波動(dòng)理論的高陡邊坡山嶺隧道洞口地震響應(yīng)分析[D]. 汪精河.西南交通大學(xué) 2016
[2]巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性分析方法研究[D]. 劉紅帥.中國地震局工程力學(xué)研究所 2006
[3]邊坡工程災(zāi)害防治技術(shù)研究[D]. 呂慶.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]地震波作用下緩坡失穩(wěn)破壞的機(jī)理研究[D]. 黃釗.西安理工大學(xué) 2019
[2]考慮邊坡不同進(jìn)洞高程的隧道洞口段動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 岳琳琳.蘭州交通大學(xué) 2019
[3]高速鐵路黃土隧道洞口段高邊坡動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 邊磊.蘭州交通大學(xué) 2018
[4]地震作用下黃土隧道進(jìn)洞高程對洞口段動(dòng)力響應(yīng)的影響研究[D]. 蒲建軍.蘭州交通大學(xué) 2017
[5]基于小波包變換的地震動(dòng)非平穩(wěn)特性研究[D]. 韓晶晶.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[6]邊坡地震響應(yīng)及動(dòng)力穩(wěn)定性分析[D]. 周洪燕.西南交通大學(xué) 2013
本文編號:3634227
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