本文關(guān)鍵詞：青川東山西側(cè)碎裂狀斜坡地震動監(jiān)測與模擬研究

  更多相關(guān)文章： 東山斜坡 地震波 地形 節(jié)理 軟弱夾層 波阻抗

【摘要】：深切谷坡淺表部卸荷裂隙發(fā)育,風(fēng)化強(qiáng)烈,致使淺表層成為非連續(xù)介質(zhì)及介質(zhì)性質(zhì)差異,地震動響應(yīng)由此變得復(fù)雜。本文通過野外現(xiàn)場詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查,在室內(nèi)資料查閱分析的基礎(chǔ)上,詳細(xì)地描述了青川東山西側(cè)斜坡所在區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征,并分析了斜坡的地形地貌及巖體結(jié)構(gòu)。根據(jù)青川東山西側(cè)斜坡的地震波監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合斜坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征,分析了斜坡高程、卓越頻率、地形、及震中距等對斜坡地震動的影響特征。在此基礎(chǔ)上,對非連續(xù)變形分析方法DDA的地震波輸入方式及黏聚力處理方式做了改進(jìn),利用改進(jìn)的DDA程序建立東山西側(cè)斜坡分析模型,采用數(shù)值模擬方法分析了斜坡地震動的影響因素。同時也采用DDA程序分析了不同輸入波周期、節(jié)理及軟弱夾層等對地震波傳播的影響特征。通過分析得到了以下結(jié)論和認(rèn)識:(1)根據(jù)青川東山西側(cè)斜坡的余震監(jiān)測數(shù)據(jù),并結(jié)合數(shù)值模擬分析表明:當(dāng)高程小于一定值時,線型坡上的地震波峰值加速度隨高程增加而增大,垂直山脊方向的水平峰值加速度放大倍數(shù)比沿山脊方向大,其近垂直山脊方向的水平向峰值加速度放大倍數(shù)可達(dá)3.12倍。(2)當(dāng)?shù)卣鸩巴饨绺蓴_振頻與巖體固有頻率接近時,斜坡巖體振動反應(yīng)在共振作用下會出現(xiàn)急劇增大。當(dāng)震中距較遠(yuǎn)時,地震波P波的能量衰減幅度比S波小,到達(dá)監(jiān)測點時,地震波水平向的加速度放大系數(shù)大于豎直向;而當(dāng)震中距較近時,S波的能量比P波的能量高,到達(dá)監(jiān)測點時,地震波豎直向的加速度放大系數(shù)大于水平向。(3)地震波傳播經(jīng)過斷層等軟弱夾層時,在一定條件下會得到一定程度的放大加強(qiáng)作用。地震波在地形作用下也會得到一定程度的放大,斜坡突出部位及單薄山脊的垂直山脊方向往往更易出現(xiàn)失穩(wěn)滑動�！癟”字形斜坡的加速度放大系數(shù)曲線在剖面上往往呈上凸形,離“T”字形轉(zhuǎn)折部位越近,受到的約束力越大,地震作用下巖體反應(yīng)越弱,加速度放大系數(shù)越小。(4)通過建立概化數(shù)值模型分析表明:當(dāng)坡角一定,且小于35°時,坡高較低時,加速度放大系數(shù)隨高程和水平深度遞增;當(dāng)坡高增加達(dá)到約150m時,加速度放大系數(shù)不再隨高程增加,而是呈現(xiàn)先增大,到達(dá)極大值中心后又遞減的趨勢,加速度放大系數(shù)也不再隨水平深度遞增,而是呈現(xiàn)節(jié)律性變化。而坡高一定,且小于60m時,加速度放大系數(shù)隨坡角變大;當(dāng)坡角增大達(dá)到約60°時,坡面處的加速度放大系數(shù)不再隨坡角遞增。(5)邊坡巖質(zhì)較硬或傳入的地震波周期較長時,坡面處加速度放大系數(shù)較大;當(dāng)巖體中存在節(jié)理面時,巖體彈性模量越大,節(jié)理面對彈性波的透射作用越強(qiáng),反射作用越弱;當(dāng)節(jié)理間距與波長比值較小時,地震波的透射系數(shù)較小,對邊坡動力響應(yīng)特征影響較大,其比值達(dá)到臨界值時,透射系數(shù)最大,對邊坡動力響應(yīng)特征影響最小。(6)邊坡中存在不同物理力學(xué)性質(zhì)的巖性分界面時,若分界面下部巖性較上部巖性硬,則隨著兩種巖性彈模差別增大,透射波峰值加速度降低越明顯;反之當(dāng)分界面以下巖性較上部軟時,隨兩種巖性彈模差值增大,透射波峰值加速度放大越明顯;若存在軟弱夾層時,軟弱夾層厚度以及其與周圍巖體波阻抗的比值越大,地震波經(jīng)過軟弱夾層時的透射作用越小。
【關(guān)鍵詞】：東山斜坡 地震波 地形 節(jié)理 軟弱夾層 波阻抗
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P315.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-18
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1.斜坡地震動響應(yīng)特征的研究12-14
• 1.2.2.非連續(xù)變形分析方法（DDA）的研究14-15
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-18
• 1.3.1.研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2.技術(shù)路線16-18
• 第2章 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境18-25
• 2.1 區(qū)域地形地貌18
• 2.2 區(qū)域地層18-19
• 2.3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造19-21
• 2.4 新構(gòu)造運(yùn)動與地震21-23
• 2.5 區(qū)域氣象、水文23-25
• 第3章 青川東山西側(cè)斜坡地震動響應(yīng)監(jiān)測分析25-52
• 3.1 青川東山斜坡地質(zhì)條件25-30
• 3.1.1. 斜坡地形地貌特征25-26
• 3.1.2. 斜坡巖性特征26-28
• 3.1.3. 斜坡構(gòu)造特征28-30
• 3.2 斜坡典型余震監(jiān)測記錄特征30-34
• 3.3 斜坡地震動影響因素分析34-50
• 3.3.1. 高程對斜坡地震動特征的影響34-38
• 3.3.2. 頻率對斜坡地震動特征的影響38-40
• 3.3.3. 震中距對斜坡地震動特征的影響40-42
• 3.3.4. 斷層對斜坡地震動特征的影響42-47
• 3.3.5. 地形對斜坡地震動特征的影響47-50
• 3.4 小結(jié)50-52
• 第4章 青川東山西側(cè)斜坡地震動響應(yīng)數(shù)值模擬分析52-71
• 4.1 非連續(xù)變形分析方法（DDA）的發(fā)展52-53
• 4.2 非連續(xù)變形分析方法（DDA）的基本原理及改進(jìn)53-62
• 4.2.1. DDA的基本原理53-57
• 4.2.2. DDA方法的部分改進(jìn)57-59
• 4.2.3. 改進(jìn)的DDA方法的數(shù)值驗證59-62
• 4.3 本構(gòu)模型及斜坡巖體材料參數(shù)的選取62-66
• 4.4 模擬計算過程中其他參數(shù)的確定66-67
• 4.5 模擬計算結(jié)果分析67-70
• 4.6 小結(jié)70-71
• 第5章 影響地震波傳播過程的其他因素分析71-82
• 5.1 模型參數(shù)取值及輸入波的確定71
• 5.2 不同坡形下邊坡動力特征分析71-74
• 5.3 不同巖性下邊坡動力特征分析74-75
• 5.4 輸入波周期對邊坡動力特征的影響75-76
• 5.5 節(jié)理對地震波傳播過程的影響76-78
• 5.6 軟弱夾層對地震波傳播過程的影響78-81
• 5.7 小結(jié)81-82
• 第6章 結(jié)論82-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1085607