地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動力響應規(guī)律及其破壞機制
發(fā)布時間:2022-10-11 12:59
隨著我國“一帶一路”倡議、“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的推進與實施,諸多的建設工程面臨著地震滑坡等地質(zhì)災害的威脅,相關(guān)的順層巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性問題已受到學術(shù)界和工程界的廣泛關(guān)注。因此,開展地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動力響應規(guī)律及其破壞機制研究無疑具有重要的理論意義和工程應用價值。本文基于振動臺試驗探究地震作用下順層巖質(zhì)邊坡的破壞機制;利用FLAC3D數(shù)值軟件探究順層巖質(zhì)邊坡的加速度響應規(guī)律,并以窩前滑坡為工程背景,開展地震作用下邊坡的動力響應分析。論文主要工作如下:(1)以汶川地震誘發(fā)的綿竹市文家溝滑坡、平武縣鄭家山滑坡以及北川縣唐家山滑坡為例,根據(jù)邊坡的坡面形態(tài)不同概化出以下三類邊坡模型:上陡下緩凹型邊坡、上緩下陡凸型邊坡、直線型邊坡。(2)設計并開展幾何相似比為1:100、坡面形態(tài)為直線型的順層巖質(zhì)邊坡振動臺模型試驗,結(jié)果表明地震作用下順層巖質(zhì)邊坡的破壞機制為坡肩和坡頂巖體松動→坡腳巖體剪切擠出破壞→坡面巖體順層滑動→邊坡整體破壞。(3)針對概化的邊坡模型,開展基于FLAC3D的地震動力響應分析,并與前人的研究成果進行對比,驗證數(shù)值模擬部分計算的正確性...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 邊坡動力反應性狀
1.2.2 邊坡失穩(wěn)機理與破壞模式
1.2.3 邊坡地震穩(wěn)定性分析
1.3 本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 順層巖質(zhì)邊坡動力破壞機制的振動臺模型試驗
2.1 坡面形態(tài)效應
2.1.1 汶川地震滑坡實例
2.1.2 基于不同坡面形態(tài)的概化模型
2.2 順層滑坡振動臺試驗
2.2.1 試驗設備介紹
2.2.2 相似關(guān)系設計
2.2.3 邊坡模型制作
2.2.4 地震動波形及輸入方案
2.2.5 模型邊坡動力破壞機制
2.3 本章小結(jié)
3 基于FLAC~(3D)的順層巖質(zhì)邊坡地震動力分析
3.1 FLAC~(3D)基本原理
3.1.1 計算應變速率
3.1.2 計算應力
3.1.3 計算速度和位移
3.2 地震動力分析
3.2.1 動荷載以及邊界條件
3.2.2 網(wǎng)格尺寸以及力學阻尼
3.3 數(shù)值分析方法驗證
3.4 本章小節(jié)
4 順層巖質(zhì)邊坡地震加速度放大效應
4.1 動力分析數(shù)值模型及輸入地震波
4.2 地震動持時的影響
4.3 坡體結(jié)構(gòu)的影響
4.3.1 巖層面的影響
4.3.2 坡角的影響
4.3.3 坡面形態(tài)的影響
4.4 巖層面力學參數(shù)的影響
4.4.1 黏聚力的影響
4.4.2 內(nèi)摩擦角的影響
4.4.3 抗拉強度的影響
4.5 豎向地震動輸入的影響
4.6 本章小節(jié)
5 含軟弱夾層的順傾巖質(zhì)邊坡加速度響應規(guī)律
5.1 動力分析數(shù)值模型
5.2 軟弱夾層的影響
5.2.1 軟弱夾層厚度的影響
5.2.2 軟弱夾層位置的影響
5.2.3 軟弱夾層傾角的影響
5.3 地震動參數(shù)的影響
5.3.1 地震動幅值的影響
5.3.2 地震動頻率的影響
5.4 軟弱夾層影響機理
5.5 本章小結(jié)
6 窩前滑坡地震動力分析
6.1 窩前滑坡概況
6.1.1 概述
6.1.2 窩前斜坡區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件
6.1.3 窩前滑坡特征
6.2 概化邊坡模型及輸入地震波
6.2.1 概化邊坡模型
6.2.2 輸入地震波
6.3 模型邊坡靜力穩(wěn)定性分析
6.4 邊坡地震動力分析
6.4.1 加速度響應
6.4.2 速度響應
6.4.3 位移響應
6.4.4 最大主應力分析
6.4.5 塑性區(qū)演變過程
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間科研工作情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于邏輯回歸模型的九寨溝地震滑坡危險性評估[J]. 馬思遠,許沖,田穎穎,徐錫偉. 地震地質(zhì). 2019(01)
[2]高頻次微小地震下順傾軟硬互層邊坡動力穩(wěn)定性研究[J]. 劉新榮,何春梅,劉樹林,劉永權(quán),路雨明,謝應坤. 巖土工程學報. 2019(03)
[3]2015年尼泊爾廓爾喀MW7.8地震滑坡數(shù)據(jù)庫[J]. 許沖,田穎穎,沈玲玲,馬思遠,徐錫偉,周本剛,黃學強,馬俊學,陳曦. 地震地質(zhì). 2018(05)
[4]含貫通性結(jié)構(gòu)面巖質(zhì)邊坡動力演化規(guī)律[J]. 朱仁杰,車愛蘭,嚴飛,文海,葛修潤. 巖土力學. 2019(05)
[5]巖質(zhì)邊坡地震響應振動臺試驗研究[J]. 馮細霞,姜清輝,張慧超,蔣金麟,彭治豪,江衛(wèi)華. 振動.測試與診斷. 2018(03)
[6]含順層斷續(xù)節(jié)理巖質(zhì)邊坡地震作用下的破壞模式與動力響應研究[J]. 卞康,劉建,胡訓健,李鵬程,陳玲朱,劉振平. 巖土力學. 2018(08)
[7]大光包滑坡啟動機制:強震過程滑帶動力擴容與水擊效應[J]. 裴向軍,崔圣華,黃潤秋. 巖石力學與工程學報. 2018(02)
[8]露天礦邊坡穩(wěn)定性的斷面形態(tài)效應研究[J]. 王東,張禹,曹蘭柱,賀希格圖,周玉祥. 中國安全科學學報. 2018(01)
[9]巖質(zhì)邊坡物理模型試驗相似材料研究[J]. 張彥君,年廷凱,王亮,唐軍. 西南交通大學學報. 2019(01)
[10]基于遍布節(jié)理模型的順層邊坡穩(wěn)定性影響因素分析[J]. 羅福君,周曉軍. 鐵道標準設計. 2017(07)
博士論文
[1]地震作用下邊坡工程動力響應與永久位移分析[D]. 徐光興.西南交通大學 2011
碩士論文
[1]窩前滑坡成因及運動碰撞碎裂機理研究[D]. 付建康.西南交通大學 2018
[2]順層巖質(zhì)邊坡地震動力過程模擬及加速度響應規(guī)律研究[D]. 唐軍.大連理工大學 2018
[3]地震作用下層狀巖質(zhì)邊坡加速度響應規(guī)律及其應用[D]. 王亮.大連理工大學 2016
[4]基于FLAC3D數(shù)值分析方法的反傾層狀斜坡地震動力響應特征研究[D]. 張沫.吉林大學 2016
[5]地震作用下巖質(zhì)高邊坡的非線性動力反應分析[D]. 陳天紅.西安理工大學 2008
本文編號:3690616
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 邊坡動力反應性狀
1.2.2 邊坡失穩(wěn)機理與破壞模式
1.2.3 邊坡地震穩(wěn)定性分析
1.3 本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 順層巖質(zhì)邊坡動力破壞機制的振動臺模型試驗
2.1 坡面形態(tài)效應
2.1.1 汶川地震滑坡實例
2.1.2 基于不同坡面形態(tài)的概化模型
2.2 順層滑坡振動臺試驗
2.2.1 試驗設備介紹
2.2.2 相似關(guān)系設計
2.2.3 邊坡模型制作
2.2.4 地震動波形及輸入方案
2.2.5 模型邊坡動力破壞機制
2.3 本章小結(jié)
3 基于FLAC~(3D)的順層巖質(zhì)邊坡地震動力分析
3.1 FLAC~(3D)基本原理
3.1.1 計算應變速率
3.1.2 計算應力
3.1.3 計算速度和位移
3.2 地震動力分析
3.2.1 動荷載以及邊界條件
3.2.2 網(wǎng)格尺寸以及力學阻尼
3.3 數(shù)值分析方法驗證
3.4 本章小節(jié)
4 順層巖質(zhì)邊坡地震加速度放大效應
4.1 動力分析數(shù)值模型及輸入地震波
4.2 地震動持時的影響
4.3 坡體結(jié)構(gòu)的影響
4.3.1 巖層面的影響
4.3.2 坡角的影響
4.3.3 坡面形態(tài)的影響
4.4 巖層面力學參數(shù)的影響
4.4.1 黏聚力的影響
4.4.2 內(nèi)摩擦角的影響
4.4.3 抗拉強度的影響
4.5 豎向地震動輸入的影響
4.6 本章小節(jié)
5 含軟弱夾層的順傾巖質(zhì)邊坡加速度響應規(guī)律
5.1 動力分析數(shù)值模型
5.2 軟弱夾層的影響
5.2.1 軟弱夾層厚度的影響
5.2.2 軟弱夾層位置的影響
5.2.3 軟弱夾層傾角的影響
5.3 地震動參數(shù)的影響
5.3.1 地震動幅值的影響
5.3.2 地震動頻率的影響
5.4 軟弱夾層影響機理
5.5 本章小結(jié)
6 窩前滑坡地震動力分析
6.1 窩前滑坡概況
6.1.1 概述
6.1.2 窩前斜坡區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件
6.1.3 窩前滑坡特征
6.2 概化邊坡模型及輸入地震波
6.2.1 概化邊坡模型
6.2.2 輸入地震波
6.3 模型邊坡靜力穩(wěn)定性分析
6.4 邊坡地震動力分析
6.4.1 加速度響應
6.4.2 速度響應
6.4.3 位移響應
6.4.4 最大主應力分析
6.4.5 塑性區(qū)演變過程
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間科研工作情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于邏輯回歸模型的九寨溝地震滑坡危險性評估[J]. 馬思遠,許沖,田穎穎,徐錫偉. 地震地質(zhì). 2019(01)
[2]高頻次微小地震下順傾軟硬互層邊坡動力穩(wěn)定性研究[J]. 劉新榮,何春梅,劉樹林,劉永權(quán),路雨明,謝應坤. 巖土工程學報. 2019(03)
[3]2015年尼泊爾廓爾喀MW7.8地震滑坡數(shù)據(jù)庫[J]. 許沖,田穎穎,沈玲玲,馬思遠,徐錫偉,周本剛,黃學強,馬俊學,陳曦. 地震地質(zhì). 2018(05)
[4]含貫通性結(jié)構(gòu)面巖質(zhì)邊坡動力演化規(guī)律[J]. 朱仁杰,車愛蘭,嚴飛,文海,葛修潤. 巖土力學. 2019(05)
[5]巖質(zhì)邊坡地震響應振動臺試驗研究[J]. 馮細霞,姜清輝,張慧超,蔣金麟,彭治豪,江衛(wèi)華. 振動.測試與診斷. 2018(03)
[6]含順層斷續(xù)節(jié)理巖質(zhì)邊坡地震作用下的破壞模式與動力響應研究[J]. 卞康,劉建,胡訓健,李鵬程,陳玲朱,劉振平. 巖土力學. 2018(08)
[7]大光包滑坡啟動機制:強震過程滑帶動力擴容與水擊效應[J]. 裴向軍,崔圣華,黃潤秋. 巖石力學與工程學報. 2018(02)
[8]露天礦邊坡穩(wěn)定性的斷面形態(tài)效應研究[J]. 王東,張禹,曹蘭柱,賀希格圖,周玉祥. 中國安全科學學報. 2018(01)
[9]巖質(zhì)邊坡物理模型試驗相似材料研究[J]. 張彥君,年廷凱,王亮,唐軍. 西南交通大學學報. 2019(01)
[10]基于遍布節(jié)理模型的順層邊坡穩(wěn)定性影響因素分析[J]. 羅福君,周曉軍. 鐵道標準設計. 2017(07)
博士論文
[1]地震作用下邊坡工程動力響應與永久位移分析[D]. 徐光興.西南交通大學 2011
碩士論文
[1]窩前滑坡成因及運動碰撞碎裂機理研究[D]. 付建康.西南交通大學 2018
[2]順層巖質(zhì)邊坡地震動力過程模擬及加速度響應規(guī)律研究[D]. 唐軍.大連理工大學 2018
[3]地震作用下層狀巖質(zhì)邊坡加速度響應規(guī)律及其應用[D]. 王亮.大連理工大學 2016
[4]基于FLAC3D數(shù)值分析方法的反傾層狀斜坡地震動力響應特征研究[D]. 張沫.吉林大學 2016
[5]地震作用下巖質(zhì)高邊坡的非線性動力反應分析[D]. 陳天紅.西安理工大學 2008
本文編號:3690616
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