剛體離散元動力方法在基于位移的巖坡地震響應(yīng)分析中的應(yīng)用
本文選題:邊坡工程 + 巖質(zhì)邊坡 ; 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年11期
【摘要】:當(dāng)前巖坡地震動力響應(yīng)分析中,多采用極限平衡方法分析擬靜力安全系數(shù),采用Newmark滑塊分析動力永久位移,假設(shè)較多,工程實(shí)用性受限。將剛體離散元方法引入巖坡地震動力穩(wěn)定性評價工作中。通過與強(qiáng)度折減法、Newmark法中的永久位移評價相結(jié)合,提出一種復(fù)雜巖坡靜動力穩(wěn)定性分析方法。初步認(rèn)識表明:(1)采用極大節(jié)理剛度可以減少節(jié)理剛度帶來的彈性接觸位移,使得剛體離散元用于求解巖坡楔形塊體的靜/動力穩(wěn)定性問題。(2)剛體離散元強(qiáng)度折減法可以無需假設(shè)塊體運(yùn)動方向或假定滑動形式,直接求解獲取安全系數(shù)、下滑力等結(jié)果,可以考慮復(fù)雜形狀塊體,相比傳統(tǒng)方法更具優(yōu)勢和實(shí)用性。(3)與4個經(jīng)典靜力算例與3個動力算例的對比驗(yàn)證,表明提出的剛體離散元方法及程序?qū)崿F(xiàn)的正確性。(4)采用提出的方法,研究幅值、節(jié)理面交線傾角等參數(shù)對巖坡地震響應(yīng)永久位移的影響規(guī)律研究,表明剛體離散元方法可以根據(jù)參數(shù)變化得到正確的得到相應(yīng)的結(jié)果變化規(guī)律。且對比發(fā)現(xiàn)在某些特定條件下擬靜力安全系數(shù)不能正確反映巖坡地震響應(yīng)的陡增程度。(5)在工程實(shí)例中,采用剛體離散元方法進(jìn)行K1塊體基于位移的地震穩(wěn)定性評價,給出基于超越概率的支護(hù)設(shè)計方案。相比擬靜力安全系數(shù)設(shè)計方案,在滿足使用條件的前提下優(yōu)化程度更高。研究可為巖坡靜動力穩(wěn)定性分析提供一種新的思路。
[Abstract]:In the current seismic dynamic response analysis of rock slope, the limit equilibrium method is used to analyze the pseudo static safety factor, and the Newmark slider is used to analyze the dynamic permanent displacement. The assumption is more and the engineering practicability is limited. The rigid body discrete element method is introduced into the evaluation of the dynamic stability of the rock slope. The permanent position in the Newmark method and the strength reduction method are adopted. A method of static and dynamic stability analysis of complex rock slope is proposed by the combination of translation evaluation. The preliminary understanding shows that (1) the elastic contact displacement can be reduced by the maximum joint stiffness, and the rigid body discrete element can be used to solve the static / dynamic stability problem of the wedge block of rock slope. (2) the strength reduction method of rigid body discrete element can not be needed. Assuming the direction of the motion of the block or assuming the sliding form to obtain the results of obtaining the safety factor and the sliding force directly, the complex shape block can be considered. Compared with the traditional method, the block body can be more advantageous and practical. (3) the correctness of the proposed rigid body discrete element method and the implementation of the program is proved by comparison with the 4 classical static calculation examples and 3 dynamic examples. (4 Using the proposed method, the influence of the parameters of the amplitude and the intersection angle of the joint surface on the permanent displacement of the rock slope seismic response is studied. It is shown that the rigid body discrete element method can get the correct change rule of the corresponding results according to the change of the parameters. And the comparison shows that the static safety coefficient of the static force can not be correctly reflected under certain conditions. The steep increase in seismic response of rock slope. (5) in the engineering example, the rigid body discrete element method is used to evaluate the seismic stability of K1 block based on displacement, and the support design scheme based on the transcendental probability is given. Compared with the quasi static safety factor design scheme, the optimization degree is higher under the condition of satisfying the conditions. The stability analysis provides a new way of thinking.
【作者單位】: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:NSFC 云南聯(lián)合基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目(U1402231) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項(xiàng)目(2015CB057905) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51779253)~~
【分類號】:P315.9
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,本文編號:2074664
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