本文關(guān)鍵詞：帶巖橋巖質(zhì)邊坡塑性極限分析下限法研究

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【摘要】：邊坡穩(wěn)定性分析是巖土工程重要的一個(gè)分支,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,越來(lái)越多的交通運(yùn)輸工程、水利水電工程、能源工程等重要工程在中西南地區(qū)進(jìn)行。在這些工程的建設(shè)過(guò)程中必然碰到大量的巖質(zhì)邊坡工程問(wèn)題,邊坡工程問(wèn)題嚴(yán)重的影響著工程進(jìn)度,也嚴(yán)重影響人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,所以對(duì)邊坡的穩(wěn)定性研究格外重要。本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：層狀巖質(zhì)邊坡傾倒破壞的塑性極限分析法研究(51564026)。本文以巖質(zhì)邊坡為研究對(duì)象,主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)闡明了帶巖橋巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的研究意義,詳細(xì)的總結(jié)了邊坡穩(wěn)定性分析方法,介紹了塑性極限分析法國(guó)內(nèi)外的發(fā)展及研究現(xiàn)狀,還詳細(xì)的介紹了目前巖橋破壞的研究現(xiàn)狀。(2)介紹了塑性極限分析法的基本理論、極限狀態(tài),極限分析上、下限法的定理證明及其推論。(3)提出了一種新的邊坡穩(wěn)定性計(jì)算的條分法。以滑塊為研究對(duì)象,以邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)作為目標(biāo)函數(shù),結(jié)合條塊的平衡方程、條塊底滑面的屈服條件、條間接觸面的屈服條件等約束條件,建立邊坡穩(wěn)定性分析的非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。然后用本文方法計(jì)算選取的土質(zhì)邊坡算例和三個(gè)多滑塊巖質(zhì)邊坡算例的安全系數(shù),并將計(jì)算的結(jié)果與剛體極限平衡法(GeoStudio)、有限差分法(FLAC3D)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。(4)提出了一種巖質(zhì)邊坡中巖橋破壞分析的塑性極限分析方法。介紹了巖橋力學(xué)性能和破壞機(jī)理,采用復(fù)合單元法模擬帶巖橋的巖質(zhì)邊坡,采用塊體單元模擬巖塊,采用三角形單元離散巖橋。將極限分析下限法理論、巖塊塊體元離散技術(shù)、巖橋有限元離散技術(shù)以及非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃手段結(jié)合起來(lái),建立邊坡穩(wěn)定的下限法數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。對(duì)兩個(gè)巖質(zhì)邊坡算例進(jìn)行分析,將其結(jié)果與其他方法的計(jì)算結(jié)果做了比較。(5)對(duì)本文主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和展望。
【關(guān)鍵詞】：巖質(zhì)邊坡 巖橋 塑性極限分析 條分法 復(fù)合單元法
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU45
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景及研究意義12-13
• 1.2 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法13-16
• 1.2.1 極限平衡法13-14
• 1.2.2 數(shù)值分析方法14-16
• 1.3 塑性極限分析的發(fā)展及研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.1 極限分析法國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀16
• 1.3.2 極限分析法國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.4 巖橋破壞發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容18-20
• 第二章 塑性極限分析法的理論基礎(chǔ)20-27
• 2.1 塑性極限分析基本理論20-22
• 2.1.1 理想塑性體假定20
• 2.1.2 屈服準(zhǔn)則20-21
• 2.1.3 流動(dòng)法則21
• 2.1.4 塑性最大功率原理21
• 2.1.5 虛功率方程及原理21-22
• 2.2 塑性極限狀態(tài)22-23
• 2.2.1 極限狀態(tài)的界定22
• 2.2.2 極限狀態(tài)下的應(yīng)力場(chǎng)的唯一性22-23
• 2.3 塑性極限分析上下限定理23-25
• 2.3.1 下限理論及證明23-24
• 2.3.2 上限理論及證明24-25
• 2.3.3 極限分析上下限定理推論25
• 2.4 塑性極限分析方法25-26
• 2.4.1 下限法25
• 2.4.2 上限法25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于非線性規(guī)劃的邊坡穩(wěn)定性分析條分法研究27-58
• 3.1 邊坡穩(wěn)定性分析條分法概述27-29
• 3.2 邊坡穩(wěn)定性分析條分法計(jì)算原理29
• 3.3 建立求解邊坡安全系數(shù)的條分法非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型29-31
• 3.3.1 確定邊坡的計(jì)算參數(shù)29
• 3.3.2 非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型29-31
• 3.4 求解邊坡最大安全系數(shù)的非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型31
• 3.5 非線性規(guī)劃31
• 3.6 土質(zhì)邊坡算例31-38
• 3.7 多滑塊巖質(zhì)邊坡算例一38-44
• 3.7.1 算例計(jì)算參數(shù)38
• 3.7.2 本文方法計(jì)算結(jié)果與分析38-40
• 3.7.3 有限差分法數(shù)值模擬計(jì)算40-42
• 3.7.4 剛體極限平衡法42-44
• 3.8 多滑塊巖質(zhì)邊坡算例二44-49
• 3.8.1 巖質(zhì)邊坡算例二計(jì)算參數(shù)44
• 3.8.2 本文方法計(jì)算結(jié)果及分析44-46
• 3.8.3 有限差分法數(shù)值模擬計(jì)算46-48
• 3.8.4 剛體極限平衡法48-49
• 3.9 多滑塊巖質(zhì)邊坡算例三49-56
• 3.9.1 巖質(zhì)邊坡算例計(jì)算參數(shù)49-50
• 3.9.2 下限法計(jì)算結(jié)果及分析50-52
• 3.9.3 有限差分法數(shù)值模擬計(jì)算52-54
• 3.9.4 剛體極限平衡法計(jì)算54-56
• 3.10 本章小結(jié)56-58
• 第四章 帶巖橋巖質(zhì)邊坡塑性極限分析下限法58-85
• 4.1 引言58-59
• 4.2 帶巖橋巖質(zhì)邊坡塑性極限分析下限法基本原理59-60
• 4.3 建立求解帶巖橋巖質(zhì)的下限法非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型60-67
• 4.3.1 目標(biāo)函數(shù)61-62
• 4.3.2 巖塊的塊體單元的下限法約束方程62-63
• 4.3.3 巖橋連續(xù)體的有限元下限法約束方程63-65
• 4.3.4 巖塊與巖橋交界面作用力連續(xù)的約束條件65-66
• 4.3.5 非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型66-67
• 4.4 非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型的求解67-68
• 4.5 帶巖橋巖質(zhì)邊坡算例68-78
• 4.5.1 算例物理參數(shù)68-69
• 4.5.2 本文方法計(jì)算結(jié)果與解析解對(duì)比分析69-78
• 4.6 具有兩組平行軟弱結(jié)構(gòu)面的帶巖橋巖質(zhì)邊坡算例78-84
• 4.6.1 算例物理參數(shù)78-79
• 4.6.2 本文方法計(jì)算結(jié)果79-83
• 4.6.3 巖質(zhì)邊坡塑性區(qū)分布圖83
• 4.6.4 本文方法計(jì)算結(jié)果與GEO-Studio對(duì)比分析83-84
• 4.7 本章小結(jié)84-85
• 第五章 結(jié)論與展望85-87
• 5.1 論文工作總結(jié)85-86
• 5.2 展望86-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-93
• 附錄：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及發(fā)明專(zhuān)利93

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6 劉潤(rùn);閆s，

本文編號(hào)：928617