地震作用下邊坡錨固系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)及失效機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2022-12-04 09:46
地震誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害是巖土地震工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),地震作用下邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及邊坡加固結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)備受關(guān)注。實(shí)踐證明巖土錨固技術(shù)具有抗震性能優(yōu)越的特點(diǎn),得到廣泛應(yīng)用,但是對(duì)工程中通常采用的全粘結(jié)非預(yù)應(yīng)力錨桿、拉力型預(yù)應(yīng)力錨桿和壓力型預(yù)應(yīng)力錨桿等三種主要錨桿類型的抗震性能優(yōu)劣尚缺乏較深入的研究。本文考慮此三種錨桿加固土質(zhì)、二元結(jié)構(gòu)和巖質(zhì)邊坡等不同類型組合條件,采用動(dòng)力有限元法模擬分析地震過程中邊坡動(dòng)力變形特征及錨桿結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化規(guī)律,并對(duì)三種錨桿加固后邊坡在震前及震后的穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比研究,探討此三類錨桿加固邊坡的支護(hù)效果差異。研究取得如下成果和結(jié)論:(1)地震作用下,拉力型或壓力型的預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)對(duì)邊坡整體變形控制效果無顯著區(qū)別,但采用全粘結(jié)非預(yù)應(yīng)力錨桿加固的邊坡的潛在變形范圍明顯小于預(yù)應(yīng)力錨桿加固的邊坡。(2)地震作用下邊坡坡面加速度峰值具有放大效應(yīng)。錨固系統(tǒng)對(duì)土質(zhì)邊坡的坡面PGA放大系數(shù)具有明顯的抑制作用,不同錨固系統(tǒng)的控制效果并無明顯區(qū)別,但隨坡高的增加其抑制效果逐漸減弱;錨固系統(tǒng)對(duì)二元結(jié)構(gòu)邊坡的坡面PGA放大系數(shù)同樣具有抑制作用,且預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)的控制效果更好,但坡高的影響不顯著;...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 邊坡動(dòng)力響應(yīng)分析
1.2.2 巖土錨固結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析及抗震設(shè)計(jì)
1.3 當(dāng)前研究存在的問題
1.4 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究技術(shù)路線
第二章 邊坡及錨固系統(tǒng)動(dòng)力耦合分析基礎(chǔ)理論
2.1 邊坡與錨固系統(tǒng)的相互作用模型
2.1.1 邊坡工程類型
2.1.2 邊坡錨固結(jié)構(gòu)類型
2.2 巖土本構(gòu)模型
2.2.1 Mohr-Coulomb彈塑性模型
2.2.2 線彈性動(dòng)力模型
2.2.3 等效線性模型(Hardin-Drnevich模型)
2.3 Geo-Studio動(dòng)力有限元分析方法
2.3.1 地應(yīng)力平衡
2.3.2 應(yīng)力重分布
2.3.3 應(yīng)力應(yīng)變分析
2.3.4 有限元單元應(yīng)力法
2.3.5 地震響應(yīng)分析
2.3.6 永久變形分析
2.4 錨桿的數(shù)值模擬方法
2.5 地震荷載的數(shù)值模擬方法
2.6 本章小結(jié)
第三章 土質(zhì)邊坡與錨固系統(tǒng)的動(dòng)力耦合分析
3.1 引言
3.2 土質(zhì)邊坡數(shù)值分析模型
3.2.1 模型的建立
3.2.2 錨桿及巖土體參數(shù)
3.2.3 地震波基本特征
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 邊坡動(dòng)力破壞模式對(duì)比分析
3.3.2 坡面加速度響應(yīng)分析
3.3.3 不同類型錨桿軸力變化規(guī)律
3.3.4 邊坡穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)演化規(guī)律
3.3.5 邊坡永久變形分析
3.4 小結(jié)
第四章 二元結(jié)構(gòu)邊坡與錨固系統(tǒng)的動(dòng)力耦合分析
4.1 引言
4.2 二元結(jié)構(gòu)邊坡數(shù)值分析模型
4.2.1 模型的建立
4.2.2 錨桿及巖土體參數(shù)
4.2.3 地震波基本特征
4.3 結(jié)果分析
4.3.1 邊坡動(dòng)力破壞模式對(duì)比分析
4.3.2 坡面加速度響應(yīng)分析
4.3.3 不同類型錨桿軸力變化規(guī)律
4.3.4 邊坡穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)演化規(guī)律
4.4 小結(jié)
第五章 巖質(zhì)邊坡與錨固系統(tǒng)的動(dòng)力耦合分析
5.1 引言
5.2 巖質(zhì)邊坡數(shù)值分析模型
5.2.1 模型的建立
5.2.2 錨桿及巖土體參數(shù)
5.2.3 地震波基本特征
5.3 結(jié)果分析
5.3.1 邊坡動(dòng)力破壞模式對(duì)比分析
5.3.2 坡面加速度響應(yīng)分析
5.3.3 不同類型錨桿軸力變化規(guī)律
5.3.4 邊坡穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)演化規(guī)律
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同錨固方式邊坡地震響應(yīng)與動(dòng)力有限元穩(wěn)定分析[J]. 王桂萱,劉道勇,趙杰. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[2]地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析的擬靜力法研究[J]. 鄧東平,李亮,趙煉恒. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(10)
[3]錨固長(zhǎng)度對(duì)加錨邊坡地震動(dòng)力特性的影響[J]. 朱宏偉,姚令侃,項(xiàng)琴. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2012(03)
[4]基于滑動(dòng)面搜索新方法對(duì)地震作用下邊坡穩(wěn)定性擬靜力分析[J]. 鄧東平,李亮. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]地震作用下土釘支護(hù)邊坡永久位移計(jì)算方法研究[J]. 董建華,朱彥鵬. 工程力學(xué). 2011(10)
[6]地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及變形機(jī)制研究[J]. 言志信,張劉平,曹小紅,張學(xué)東,蔡漢成. 巖土工程學(xué)報(bào). 2011(S1)
[7]錨桿支護(hù)邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及錨固參數(shù)影響[J]. 朱宏偉,項(xiàng)琴. 公路交通科技. 2011(07)
[8]地震作用下邊坡動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值模擬研究[J]. 陳曉利,李楊,洪啟宇,趙永紅. 巖石學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]三維邊坡地震永久位移初探[J]. 盧坤林,朱大勇,朱亞林,許強(qiáng). 巖土力學(xué). 2011(05)
[10]基于Janbu法的邊坡整體穩(wěn)定性滑動(dòng)面搜索新方法[J]. 鄧東平,李亮,趙煉恒. 巖土力學(xué). 2011(03)
博士論文
[1]地震作用下土質(zhì)邊坡—錨固結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及相互作用研究[D]. 李金和.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[2]錨固巖質(zhì)邊坡地震動(dòng)力響應(yīng)及錨固機(jī)理研究[D]. 彭寧波.蘭州大學(xué) 2014
[3]高速鐵路路塹巖質(zhì)邊坡的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)定性研究[D]. 金亮星.中南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]水平地震荷載作用下斜坡路基動(dòng)力響應(yīng)[D]. 劉晉南.西南交通大學(xué) 2009
[2]地震荷載作用下巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 杜曉麗.西安科技大學(xué) 2008
[3]基于Geo-Slope的深基坑復(fù)合土釘支護(hù)滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合分析[D]. 楊麗娜.西安理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3708030
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 邊坡動(dòng)力響應(yīng)分析
1.2.2 巖土錨固結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析及抗震設(shè)計(jì)
1.3 當(dāng)前研究存在的問題
1.4 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究技術(shù)路線
第二章 邊坡及錨固系統(tǒng)動(dòng)力耦合分析基礎(chǔ)理論
2.1 邊坡與錨固系統(tǒng)的相互作用模型
2.1.1 邊坡工程類型
2.1.2 邊坡錨固結(jié)構(gòu)類型
2.2 巖土本構(gòu)模型
2.2.1 Mohr-Coulomb彈塑性模型
2.2.2 線彈性動(dòng)力模型
2.2.3 等效線性模型(Hardin-Drnevich模型)
2.3 Geo-Studio動(dòng)力有限元分析方法
2.3.1 地應(yīng)力平衡
2.3.2 應(yīng)力重分布
2.3.3 應(yīng)力應(yīng)變分析
2.3.4 有限元單元應(yīng)力法
2.3.5 地震響應(yīng)分析
2.3.6 永久變形分析
2.4 錨桿的數(shù)值模擬方法
2.5 地震荷載的數(shù)值模擬方法
2.6 本章小結(jié)
第三章 土質(zhì)邊坡與錨固系統(tǒng)的動(dòng)力耦合分析
3.1 引言
3.2 土質(zhì)邊坡數(shù)值分析模型
3.2.1 模型的建立
3.2.2 錨桿及巖土體參數(shù)
3.2.3 地震波基本特征
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 邊坡動(dòng)力破壞模式對(duì)比分析
3.3.2 坡面加速度響應(yīng)分析
3.3.3 不同類型錨桿軸力變化規(guī)律
3.3.4 邊坡穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)演化規(guī)律
3.3.5 邊坡永久變形分析
3.4 小結(jié)
第四章 二元結(jié)構(gòu)邊坡與錨固系統(tǒng)的動(dòng)力耦合分析
4.1 引言
4.2 二元結(jié)構(gòu)邊坡數(shù)值分析模型
4.2.1 模型的建立
4.2.2 錨桿及巖土體參數(shù)
4.2.3 地震波基本特征
4.3 結(jié)果分析
4.3.1 邊坡動(dòng)力破壞模式對(duì)比分析
4.3.2 坡面加速度響應(yīng)分析
4.3.3 不同類型錨桿軸力變化規(guī)律
4.3.4 邊坡穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)演化規(guī)律
4.4 小結(jié)
第五章 巖質(zhì)邊坡與錨固系統(tǒng)的動(dòng)力耦合分析
5.1 引言
5.2 巖質(zhì)邊坡數(shù)值分析模型
5.2.1 模型的建立
5.2.2 錨桿及巖土體參數(shù)
5.2.3 地震波基本特征
5.3 結(jié)果分析
5.3.1 邊坡動(dòng)力破壞模式對(duì)比分析
5.3.2 坡面加速度響應(yīng)分析
5.3.3 不同類型錨桿軸力變化規(guī)律
5.3.4 邊坡穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)演化規(guī)律
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同錨固方式邊坡地震響應(yīng)與動(dòng)力有限元穩(wěn)定分析[J]. 王桂萱,劉道勇,趙杰. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[2]地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析的擬靜力法研究[J]. 鄧東平,李亮,趙煉恒. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(10)
[3]錨固長(zhǎng)度對(duì)加錨邊坡地震動(dòng)力特性的影響[J]. 朱宏偉,姚令侃,項(xiàng)琴. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2012(03)
[4]基于滑動(dòng)面搜索新方法對(duì)地震作用下邊坡穩(wěn)定性擬靜力分析[J]. 鄧東平,李亮. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]地震作用下土釘支護(hù)邊坡永久位移計(jì)算方法研究[J]. 董建華,朱彥鵬. 工程力學(xué). 2011(10)
[6]地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及變形機(jī)制研究[J]. 言志信,張劉平,曹小紅,張學(xué)東,蔡漢成. 巖土工程學(xué)報(bào). 2011(S1)
[7]錨桿支護(hù)邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及錨固參數(shù)影響[J]. 朱宏偉,項(xiàng)琴. 公路交通科技. 2011(07)
[8]地震作用下邊坡動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值模擬研究[J]. 陳曉利,李楊,洪啟宇,趙永紅. 巖石學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]三維邊坡地震永久位移初探[J]. 盧坤林,朱大勇,朱亞林,許強(qiáng). 巖土力學(xué). 2011(05)
[10]基于Janbu法的邊坡整體穩(wěn)定性滑動(dòng)面搜索新方法[J]. 鄧東平,李亮,趙煉恒. 巖土力學(xué). 2011(03)
博士論文
[1]地震作用下土質(zhì)邊坡—錨固結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及相互作用研究[D]. 李金和.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[2]錨固巖質(zhì)邊坡地震動(dòng)力響應(yīng)及錨固機(jī)理研究[D]. 彭寧波.蘭州大學(xué) 2014
[3]高速鐵路路塹巖質(zhì)邊坡的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)定性研究[D]. 金亮星.中南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]水平地震荷載作用下斜坡路基動(dòng)力響應(yīng)[D]. 劉晉南.西南交通大學(xué) 2009
[2]地震荷載作用下巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 杜曉麗.西安科技大學(xué) 2008
[3]基于Geo-Slope的深基坑復(fù)合土釘支護(hù)滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合分析[D]. 楊麗娜.西安理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3708030
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/diqiudizhi/3708030.html
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