本文關(guān)鍵詞：基于應(yīng)變軟化的滑坡三維穩(wěn)定性分析與三維可視化建模

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【摘要】：我國是一個滑坡問題突出的國家,每年由其帶來的損失難以估量。以往用于滑坡穩(wěn)定性分析的方法,基本上都是基于極限平衡理論的二維分析方法,并不考慮滑帶土的應(yīng)變軟化特性和滑坡的空間效應(yīng)。本文旨在尋找一種更加完備的滑坡穩(wěn)定性分析方法。通過對滑帶土剪切特性和滑坡三維穩(wěn)定性分析方法的研究,本文主要成果如下:1、通過對條柱柱間力的假定,提出一種新型的基于極限平衡理論的滑坡三維穩(wěn)定性分析方法;2、通過對幾種剪切本構(gòu)模型的詳細(xì)研究,提出了一種可以考慮應(yīng)變軟化和殘余強(qiáng)度影響的三段式剪切本構(gòu)模型;3、將三段式剪切本構(gòu)模型與本文基于極限平衡理論的三維分析方法相結(jié)合,推導(dǎo)了一種基于應(yīng)變軟化的滑坡三維穩(wěn)定性分析方法,并確定了各條柱底部剪應(yīng)變的分布;4、分別編制了不考慮和考慮應(yīng)變軟化的滑坡三維穩(wěn)定性分析程序,通過經(jīng)典算例的驗(yàn)證,表明本文所提出的不考慮應(yīng)變軟化的滑坡三維穩(wěn)定性分析方法計算結(jié)果與三維嚴(yán)格極限平衡法相差較小,提出的考慮應(yīng)變軟化的滑坡三維穩(wěn)定性分析方法計算結(jié)果比不考慮應(yīng)變軟化的滑坡三維穩(wěn)定性分析方法下降10%~15%;5、利用sketchup等軟件,結(jié)合地質(zhì)勘察資料對張澤包滑坡進(jìn)行三維可視化建模,得到了滑坡三維模型。創(chuàng)新點(diǎn):1、提出一種新型的剪切本構(gòu)模型(三段式剪切本構(gòu)模型),用以描述滑帶土的應(yīng)變軟化特性;2、通過條柱柱間力的假定,并結(jié)合極限平衡理論,推導(dǎo)出一種新型的基于極限平衡理論的滑坡三維穩(wěn)定性分析方法;3、將三段式剪切本構(gòu)模型與本文基于極限平衡理論的三維分析方法相結(jié)合,推導(dǎo)出一種可以考慮應(yīng)變軟化的滑坡三維穩(wěn)定性分析方法;4、基于三段式剪切本構(gòu)模型,確定了各條柱底部剪應(yīng)變的分布。
【關(guān)鍵詞】：應(yīng)變軟化 滑坡三維穩(wěn)定性分析 三維可視化建模
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-15
• 主要符號15-16
• 1 緒論16-30
• 1.1 研究背景16-20
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-26
• 1.2.1 滑坡穩(wěn)定性分析研究20-21
• 1.2.2 滑帶土剪切強(qiáng)度特性研究21-25
• 1.2.3 三維可視化建模技術(shù)25-26
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線26-30
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容26-28
• 1.3.2 技術(shù)路線28-30
• 2 極限平衡法30-48
• 2.1 引言30
• 2.2 二維極限平衡法30-35
• 2.2.1 瑞典條分法（Fellenius法）30-32
• 2.2.2 簡化畢肖普法（Bishop）32-34
• 2.2.3 不平衡推力法34-35
• 2.3 三維極限平衡法35-46
• 2.3.1 Bishop法（3D）37-39
• 2.3.2 Spencer法（3D）39-42
• 2.3.3 嚴(yán)格三維極限平衡方法42-46
• 2.4 本章小結(jié)46-48
• 3 軟化本構(gòu)模型與三維穩(wěn)定性分析48-74
• 3.1 引言48
• 3.2 軟化本構(gòu)模型48-57
• 3.2.1 傳統(tǒng)剪切本構(gòu)模型49-50
• 3.2.2 直接跌落模型50-51
• 3.2.3 考慮軟化階段的剪切本構(gòu)模型51-55
• 3.2.4 改進(jìn)的剪切本構(gòu)模型（三段式剪切本構(gòu)模型）55-57
• 3.3 滑坡三維穩(wěn)定性分析57-71
• 3.3.1 坐標(biāo)系的建立與條柱受力示意圖57
• 3.3.2 基本假定57-58
• 3.3.3 幾何特征參數(shù)的求取58-59
• 3.3.4 理論推導(dǎo)（不考慮應(yīng)變軟化）59-63
• 3.3.5 理論推導(dǎo)（考慮應(yīng)變軟化）63-68
• 3.3.6 應(yīng)變協(xié)調(diào)條件68-69
• 3.3.7 求解穩(wěn)定系數(shù)Fs的具體步驟69-71
• 3.4 本章小結(jié)71-74
• 4 程序?qū)崿F(xiàn)與經(jīng)典算例驗(yàn)證74-114
• 4.1 引言74
• 4.2 MATLAB簡介及其優(yōu)勢74-75
• 4.3 編程流程75-83
• 4.3.1 曲面的擬合75-76
• 4.3.2 變量與函數(shù)定義76-78
• 4.3.3 網(wǎng)格劃分78-80
• 4.3.4 應(yīng)變矩陣的構(gòu)造80
• 4.3.5 穩(wěn)定系數(shù)的精度控制80-81
• 4.3.6 數(shù)據(jù)可視化81-82
• 4.3.7 調(diào)試與優(yōu)化82-83
• 4.4 經(jīng)典算例驗(yàn)證83-111
• 4.4.1 算例一（不考慮應(yīng)變軟化）85-91
• 4.4.2 算例一（考慮應(yīng)變軟化）91-98
• 4.4.3 算例二（不考慮應(yīng)變軟化）98-103
• 4.4.4 算例二（考慮應(yīng)變軟化）103-111
• 4.5 本章小結(jié)111-114
• 5 實(shí)例計算114-156
• 5.1 引言114-115
• 5.2 工程概況115-118
• 5.2.1 地理交通位置115-116
• 5.2.2 勘察工作布置與滑坡平面特征116-117
• 5.2.3 滑坡物質(zhì)構(gòu)成與水文地質(zhì)條件117-118
• 5.2.4 物理力學(xué)參數(shù)選取118
• 5.3 二維穩(wěn)定性計算118-130
• 5.3.1 剖面與計算工況118
• 5.3.2 穩(wěn)定性計算方法118-119
• 5.3.3 剖面示意圖與穩(wěn)定性計算119-130
• 5.4 三維穩(wěn)定性計算130-147
• 5.4.1 地形空間曲面與畫面空間曲面擬合130-136
• 5.4.2 網(wǎng)格劃分與空間相對位置136-137
• 5.4.3 穩(wěn)定系數(shù)計算137-142
• 5.4.4 二維與三維穩(wěn)定性分析結(jié)果對比142-144
• 5.4.5 網(wǎng)格劃分對計算結(jié)果的影響144-146
• 5.4.6 軟化因子對計算結(jié)果的影響146-147
• 5.5 三維可視化建模147-153
• 5.5.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備147-150
• 5.5.2 等高線與曲面獲取150-152
• 5.5.3 三維模型的組建與渲染152-153
• 5.6 本章小結(jié)153-156
• 6 主要結(jié)論與展望156-158
• 6.1 全文總結(jié)156
• 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)156-157
• 6.3 今后研究展望157-158
• 致謝158-160
• 參考文獻(xiàn)160-164
• 附錄164

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1086505