本文關(guān)鍵詞：含弱層邊坡地震動力響應(yīng)分析優(yōu)化算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：汶川地震以來發(fā)現(xiàn)很多在地震載荷誘發(fā)滑坡破壞的案例當(dāng)中有相當(dāng)部分是帶有軟弱結(jié)構(gòu)的邊坡,很多學(xué)者對此類邊坡做了大量研究,其中大多數(shù)采用數(shù)值模擬方法。在研究中發(fā)現(xiàn),動荷載作用下,邊坡內(nèi)部巖體的力學(xué)參數(shù)將隨之發(fā)生動態(tài)變化。工程計算中一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用的靜態(tài)彈性模量偏大,易導(dǎo)致計算結(jié)果出現(xiàn)偏差,與實(shí)際情況不符。較為準(zhǔn)確地把握巖體力學(xué)參數(shù)在動荷載作用下的變化規(guī)律,在數(shù)值模擬中選取適當(dāng)?shù)牧W(xué)參數(shù)進(jìn)行計算,可極大地提高數(shù)值模擬的可靠性,對巖質(zhì)邊坡動力響應(yīng)規(guī)律的定性分析有著重要意義。通過對已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,可以對相似巖性結(jié)構(gòu)的邊坡模型(含不同傾角的軟弱夾層,不同厚度,不同空間位置,不同弱層數(shù)量)的動力響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行研究,結(jié)合擬合優(yōu)度算法,提出適用于層狀邊坡的參數(shù)優(yōu)化理論,建立了關(guān)于參數(shù)合理選取的優(yōu)化公式,并根據(jù)參數(shù)優(yōu)化理論對含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡在地震動作用下的動力響應(yīng)情況進(jìn)行深入探討。本文主要研究內(nèi)容和得到的結(jié)論如下:1、以振動臺物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),結(jié)合擬合優(yōu)度算法提出動荷載作用下層狀巖質(zhì)邊坡內(nèi)部力學(xué)參數(shù)的優(yōu)化公式,并驗(yàn)證提出的參數(shù)優(yōu)化理論的合理性。利用FLAC3D差分軟件對優(yōu)化后的數(shù)值模型進(jìn)行大量的模擬計算,計算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果較為吻合。說明該方法可以在有限試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)值模擬方法較為精準(zhǔn)地計算多種概念模型,更好地分析地震動作用下不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜地質(zhì)邊坡動力響應(yīng)變化規(guī)律。2、通過參數(shù)優(yōu)化算法發(fā)現(xiàn):含軟弱結(jié)構(gòu)面邊坡在振動過程中,以結(jié)構(gòu)面為界,結(jié)構(gòu)面上部巖體彈性模量隨著時間增加呈指數(shù)降低,結(jié)構(gòu)面下部巖體彈性模量會增大且比較穩(wěn)定,增加幅度約為10%-30%。3、利用參數(shù)優(yōu)化算法得到的優(yōu)化數(shù)值模型,再次論證得到:軟弱夾層與泥巖接觸面形成一個天然地震波能量“過濾屏障”,“過濾屏障”的優(yōu)劣與結(jié)構(gòu)面上下巖體的巖性差異性和阻抗特性有直接關(guān)系;“過濾屏障”利用的充分性程度直接與軟弱夾層厚度及角度有關(guān)。4、提出“坡體放大效應(yīng)有效路徑”概念,路徑距離的長短決定著坡體動力響應(yīng)的強(qiáng)弱,軟弱夾層的空間位置及數(shù)量會改變坡體放大效應(yīng)的有效路徑,放大效應(yīng)有效路徑直接關(guān)系著坡體各監(jiān)測點(diǎn)的加速度放大效應(yīng),坡面的放大效應(yīng)路徑等效坡體垂直放大效應(yīng)有效路徑與坡體水平放大效應(yīng)有效路徑矢量總和。通過對含不同角度和厚度軟弱夾層的反傾巖質(zhì)邊坡在不同頻率和振幅地震波作用下動力響應(yīng)進(jìn)行較為精確的計算,進(jìn)一步研究軟弱夾層對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值模擬 巖體參數(shù) 軟弱結(jié)構(gòu)面 過濾屏障 放大效應(yīng)路徑
【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】：TU435
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-17
• 1.1 研究的背景和選題的意義10-11
• 1.2 含軟弱夾層巖質(zhì)邊坡動力穩(wěn)定性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 巖質(zhì)邊坡動力穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 軟弱夾層對巖質(zhì)邊坡動力特性影響的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 巖體力學(xué)參數(shù)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究內(nèi)容、思路和技術(shù)路線15-17
• 第2章 數(shù)值模擬處理17-28
• 2.1 FLAC3D基本原理17-18
• 2.2 ANSYS基本原理18
• 2.3 建模過程及前處理18-20
• 2.3.1 模型尺寸18-19
• 2.3.2 模型建立19-20
• 2.4 ANSYS圖形的建立20-27
• 2.5 邊界條件27
• 2.6 動荷載選用27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于層狀巖質(zhì)邊坡的參數(shù)優(yōu)化算法28-36
• 3.1 巖體力學(xué)參數(shù)變化的理論分析28-32
• 3.2 參數(shù)優(yōu)化理論32-35
• 3.2.1 參數(shù)優(yōu)化算法原理32-33
• 3.2.2 擬合優(yōu)度算法33
• 3.2.3 參數(shù)優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)過程33-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第4章 參數(shù)優(yōu)化算法在含弱層邊坡動力計算中的應(yīng)用36-52
• 4.1 建立數(shù)值模型36-37
• 4.2 荷載輸入方式對邊坡動力響應(yīng)影響分析37-38
• 4.3 巖體參數(shù)對邊坡動力響應(yīng)影響分析38-43
• 4.3.1 彈性模量對巖質(zhì)邊坡動力影響分析38-39
• 4.3.2 泊松比對巖質(zhì)邊坡動力影響分析39-40
• 4.3.3 抗壓強(qiáng)度對巖質(zhì)邊坡動力影響分析40-41
• 4.3.4 內(nèi)摩擦角對巖質(zhì)邊坡動力影響分析41-42
• 4.3.5 粘聚力對巖質(zhì)邊坡動力影響分析42-43
• 4.4 建立參數(shù)優(yōu)化理論公式43-47
• 4.5 數(shù)值算例47-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第5章 含軟弱夾層邊坡動力特性的優(yōu)化分析52-75
• 5.1 軟弱夾層力學(xué)參數(shù)對邊坡動力響應(yīng)影響分析52-56
• 5.1.1 軟弱夾層彈性模量的影響分析52-53
• 5.1.2 軟弱夾層泊松比的影響分析53-54
• 5.1.3 軟弱夾層內(nèi)摩擦角的影響分析54-55
• 5.1.4 軟弱夾層粘聚力的影響分析55-56
• 5.2 軟弱夾層特性對邊坡動力響應(yīng)影響分析56-69
• 5.2.1 軟弱夾層角度的影響分析56-60
• 5.2.2 軟弱夾層厚度的影響分析60-63
• 5.2.3 軟弱夾層空間位置的影響分析63-66
• 5.2.4 多條軟弱夾層的影響分析66-69
• 5.3 動參數(shù)對邊坡動力響應(yīng)影響分析69-73
• 5.3.1 頻率變化的影響分析69-71
• 5.3.2 加速度變化的影響分析71-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 結(jié)論75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 CHEN Zhen-Lin;HU Xiao;XU Qiang;;Experimental study of motion characteristics of rock slopes with weak intercalation under seismic excitation[J];Journal of Mountain Science;2016年03期

2 卓莉;何江達(dá);謝紅強(qiáng);肖明礫;;基于Hoek-Brown準(zhǔn)則確定巖石材料強(qiáng)度參數(shù)的新方法[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2015年S1期

3 楊崢;許強(qiáng);劉漢香;王龍;;地震作用下含反傾軟弱夾層斜坡的動力變形破壞特征研究[J];振動與沖擊;2014年19期

4 CHEN Zhen-lin;XU Qiang;HU Xiao;;Study on Dynamic Response of the “Dualistic” Structure Rock Slope with Seismic Wave Theory[J];Journal of Mountain Science;2013年06期

5 夏開宗;陳從新;劉秀敏;鄭允;周意超;;基于巖體波速的Hoek-Brown準(zhǔn)則預(yù)測巖體力學(xué)參數(shù)方法及工程應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2013年07期

6 郭勝山;李德玉;;動態(tài)彈性模量變化對拱壩動力反應(yīng)的影響[J];中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報;2013年02期

7 田小甫;孫進(jìn)忠;劉立鵬;鄭小燕;賈雷;;結(jié)構(gòu)面對巖質(zhì)邊坡地震動影響的數(shù)值模擬研究[J];地質(zhì)與勘探;2012年04期

8 魏云杰;陶連金;王文沛;朱志剛;;順層巖質(zhì)邊坡變形機(jī)制分析與治理效果模擬[J];成都理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年05期

9 鄒威;許強(qiáng);劉漢香;陳龍;王龍;;強(qiáng)震作用下層狀巖質(zhì)斜坡破壞的大型振動臺試驗(yàn)研究[J];地震工程與工程振動;2011年04期

10 王超;蔣宏興;楊峰;;基于滑塌實(shí)例的邊坡力學(xué)參數(shù)反算與破壞模式分析[J];公路工程;2011年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王冬麗;簡支梁橋損傷識別的仿真分析[D];大慶石油學(xué)院;2009年

  本文關(guān)鍵詞：含弱層邊坡地震動力響應(yīng)分析優(yōu)化算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：431747