本文關(guān)鍵詞： 地震 動力響應(yīng)規(guī)律 有限單元法 小凈距隧道 穩(wěn)定性　出處：《中南林業(yè)科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：地震作用下邊坡的穩(wěn)定性研究是當(dāng)前巖土地震工程學(xué)與地震工程研究領(lǐng)域的一個重點與熱點問題,以往的研究表明,全球滑坡帶與地震帶的分布基本一致,充分體現(xiàn)了地震對邊坡破壞具有觸發(fā)作用。在地震作用下邊坡或地下洞室的穩(wěn)定性研究已取得了很多的研究成果,然而地震作用下含地下洞室?guī)r質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性研究卻很少,其破壞機制顯然不同于一般的巖質(zhì)邊坡,坡腳地下洞室的存在與開挖必將劣化坡體內(nèi)的力學(xué)環(huán)境,再加上地震的作用,其破壞機理必將具有自身特點。因此,本文針對在地震作用下含地下洞室?guī)r質(zhì)邊坡的動力響應(yīng)規(guī)律與穩(wěn)定性開展了以下研究工作：(1)從靜力和動力的角度,分別闡述了幾種主要的邊坡穩(wěn)定性分析方法,分析了各種方法所適合的條件和特點,并且對所述方法進(jìn)行了比較詳細(xì)的評價,比較了各方法所具有的優(yōu)勢與不足。(2)詳細(xì)闡述了有限單元法的計算原理。在靜力分析中,主要采用線彈性理論和彈塑性理論,分析材料和結(jié)構(gòu)的變形能力和穩(wěn)定性；在動力分析中,主要運用特征值分析、基于Newmark法的時程分析與強度折減法相耦合的方法,分析材料和結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)特性和穩(wěn)定性。(3)利用有限元軟件對含單獨隧道和小凈距隧道的巖質(zhì)邊坡進(jìn)行靜力和動力穩(wěn)定性分析的數(shù)值模擬,得出邊坡圍巖應(yīng)力和位移變化規(guī)律。在靜力分析中,僅考慮模型的自重,通過計算得到了邊坡主應(yīng)力、位移和塑性變形的圖形,另外計算得到了邊坡穩(wěn)定性系數(shù),對結(jié)果進(jìn)行分析得出,上部與下部巖體應(yīng)力情況有較大差異,坡面附近的巖體產(chǎn)生的位移較大,坡腳處的塑性應(yīng)變值較大,邊坡有可能出現(xiàn)一定的滑坡現(xiàn)象；在動力分析中,將自重轉(zhuǎn)換為時變靜力荷載,通過對模型施加X單向和XZ雙向地震加速度,計算得到了邊坡位移、速度和加速度的時程圖形及三者的放大系數(shù)規(guī)律,并計算出各狀態(tài)下邊坡的穩(wěn)定性安全系數(shù)及塑性變形的圖形,對結(jié)果進(jìn)行分析得出,邊坡在X向地震作用下,當(dāng)峰值加速度為O.1g和0.15g時,整個邊坡處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),加速度、位移、速度時程與荷載的增加比例相同,放大系數(shù)很接近,當(dāng)取0.2g后,邊坡大部分區(qū)域進(jìn)入塑性狀態(tài),邊坡在XZ向地震作用下,當(dāng)峰值加速度為0.1g時,整個邊坡處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),當(dāng)取0.15g后,邊坡有多區(qū)域進(jìn)入塑性狀態(tài)。(4)對本文研究分析出的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),指出了還可以進(jìn)一步加強完善的工作內(nèi)容,為以后有關(guān)含隧道巖質(zhì)邊坡動力穩(wěn)定性的研究提出了一些建議。
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【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1464623