地震誘發(fā)層狀巖質(zhì)斜坡動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-11 19:49
本文采用數(shù)值模擬的方法研究了地震誘發(fā)層狀巖質(zhì)斜坡的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律及其破壞特征,并對(duì)汶川地震誘發(fā)唐家山順層巖質(zhì)滑坡進(jìn)行了研究。論文的主要工作以及成果如下:(1)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)面與層面組合的關(guān)系將層狀巖質(zhì)斜坡分為順傾層狀斜坡、反傾層狀巖質(zhì)斜坡、陡傾層狀巖質(zhì)斜坡和水平層狀巖質(zhì)斜坡等類型;層狀巖質(zhì)斜坡的破壞特征主要有以下類型:順層剪切滑移、順層面的滑移-彎曲-潰曲破壞、傾倒破壞、彎曲傾倒、塊狀傾倒、塊狀彎曲傾倒、楔體滑動(dòng)型破壞等破壞模式。(2)采用3DEC建立了19種層狀斜坡模型,分析了層狀斜坡的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律以及順層巖質(zhì)斜坡動(dòng)力破壞特征,發(fā)現(xiàn)坡腳對(duì)動(dòng)力響應(yīng)有一定的抑制作用,坡頂對(duì)動(dòng)力響應(yīng)有放大效應(yīng);加速度放大系數(shù)沿坡面隨坡高的增加是增大的,在水平方向上和垂直方向上分別表現(xiàn)出趨表效應(yīng)和高程放大效應(yīng);順層巖質(zhì)斜坡的動(dòng)力破壞特征為沿著巖層面的順層剪切滑移。(3)研究了巖層傾角、節(jié)理參數(shù)和坡角對(duì)層狀巖質(zhì)斜坡動(dòng)力響應(yīng)的影響規(guī)律,得出巖層傾角越接近坡角,節(jié)理強(qiáng)度參數(shù)越小,斜坡坡角越大,斜坡加速度放大效應(yīng)越明顯。(4)采用3DEC建立了唐家山滑坡的三維地質(zhì)模型,分析了唐家山滑坡的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律以及破壞過程;(1)...
【文章來源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
自由場(chǎng)邊界條件示意圖
22建立三維層狀邊坡模型了;根據(jù)工程地質(zhì)手冊(cè)、勘察報(bào)告和工程類比得到的巖土體的物理力學(xué)參數(shù)和節(jié)理的物理力學(xué)參數(shù)如下表3-1所示,其中根據(jù)3DEC手冊(cè)可以得知節(jié)理的法向剛度和切向剛度可以取周圍相鄰區(qū)域等效剛度的10倍,如下公式3-23所示:表3-1巖土體和節(jié)理的物理力學(xué)參數(shù)密度/g/cm3彈性模量/MPa泊松比粘聚力/MPa摩擦角/°剪切剛度/MPa/m法向剛度/MPa/m巖體2.51138.740.140.71136.2層面0.3301453.651453.65min4310maxKGknksz+==Δ(3-23)公式中:kn、ks代表法向剛度和剪切剛度,K為體積模量,G為剪切模量,minΔz為節(jié)理兩側(cè)最小單元尺寸。圖3-7唐家山滑坡剖面圖
250510152025303540-6-4-20246810加速度/m·s-2持時(shí)/s(b)基線校正和濾波之后的地震波加速度時(shí)程曲線圖3-9地震波加速度時(shí)程曲線(3)驗(yàn)證邊界條件在3DEC中進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算過程中,為了防止波反射影響數(shù)值模擬結(jié)果,采用(1)中的動(dòng)力邊界條件,為了驗(yàn)證動(dòng)力邊界條件施加是不是合理的,在進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算過程中在底部設(shè)置2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),地震波幅值從0.1g加到1.0g,將模型底部的監(jiān)測(cè)點(diǎn)在每一次動(dòng)力計(jì)算結(jié)束后監(jiān)測(cè)得到的地震波時(shí)程曲線與輸入的地震波時(shí)程曲線進(jìn)行對(duì)比,然后分析動(dòng)力邊界條件施加的是不是合理的;選取的模型如圖3-10所示:圖3-10驗(yàn)證邊界條件斜坡模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地震作用下水平層狀巖質(zhì)邊坡累積損傷與破壞模式研究[J]. 劉新榮,鄧志云,劉永權(quán),劉樹林,路雨明. 巖土力學(xué). 2019(07)
[2]強(qiáng)震作用下陡傾順層斜坡傾倒變形機(jī)制離心振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J]. 巨能攀,鄧天鑫,李龍起,蔣金陽,張陳羊. 巖土力學(xué). 2019(01)
[3]地震波振幅對(duì)黃土-泥巖邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律的影響[J]. 張澤林,吳樹仁,王濤,唐輝明,梁昌玉. 巖土力學(xué). 2018(07)
[4]含順層斷續(xù)節(jié)理巖質(zhì)邊坡地震作用下的破壞模式與動(dòng)力響應(yīng)研究[J]. 卞康,劉建,胡訓(xùn)健,李鵬程,陳玲朱,劉振平. 巖土力學(xué). 2018(08)
[5]基于帶狀震源破裂機(jī)制的斜坡動(dòng)力響應(yīng)[J]. 崔芳鵬,許強(qiáng),殷躍平,胡瑞林,陳紫娟,劉偉. 巖土力學(xué). 2018(01)
[6]地震和降雨耦合作用下黃土邊坡動(dòng)力響應(yīng)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 王蘭民,蒲小武,吳志堅(jiān),徐舜華,劉琨. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[7]反復(fù)微震作用下順層及反傾巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力穩(wěn)定性分析[J]. 楊忠平,劉樹林,劉永權(quán),何春梅,陽偉. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[8]含傾斜強(qiáng)風(fēng)化帶及局部邊坡復(fù)雜場(chǎng)地的動(dòng)力響應(yīng)及破壞模式研究[J]. 曹禮聰,張建經(jīng),劉飛成,劉陽,吳金標(biāo),王志佳. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[9]大型堆積體邊坡基-覆界面及坡面動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性試驗(yàn)研究[J]. 梁敬軒,胡卸文,葉正暉,羅剛,刁仁輝,馬洪生. 巖土力學(xué). 2017(08)
[10]土體含水率對(duì)邊坡動(dòng)力破壞模式及動(dòng)力響應(yīng)影響的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 楊兵,孫明祥,王潤(rùn)民,楊濤,馮君,周德培. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(04)
博士論文
[1]抗滑樁加固滑坡體地震反應(yīng)離心機(jī)模型試驗(yàn)及分析[D]. 涂杰文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]高烈度地震區(qū)順層高陡邊坡失穩(wěn)機(jī)理與控制對(duì)策[D]. 張騫.山東大學(xué) 2015
[3]巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性分析方法研究[D]. 劉紅帥.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2006
[4]邊坡在地震力作用下的加卸載響應(yīng)規(guī)律與非線性穩(wěn)定分析[D]. 姜彤.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所 2004
碩士論文
[1]四川茂縣—北川公路土門段層狀巖質(zhì)斜坡穩(wěn)定性研究[D]. 沈亞麒.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2019
[2]秦巴山區(qū)紫陽縣高灘地區(qū)層狀斜坡變形破壞機(jī)理研究[D]. 胡佳續(xù).長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[3]地震作用下不同土質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)及破壞模式試驗(yàn)研究[D]. 王潤(rùn)民.西南交通大學(xué) 2016
[4]地層結(jié)構(gòu)對(duì)斜坡地震動(dòng)力響應(yīng)及其失穩(wěn)機(jī)制的影響研究[D]. 楊忠.西南交通大學(xué) 2016
[5]層狀土質(zhì)邊坡的地震響應(yīng)與動(dòng)力破壞機(jī)理研究[D]. 唐浩.西南交通大學(xué) 2016
[6]復(fù)雜水文地質(zhì)條件下德江隧道突水防災(zāi)頂板安全距離研究[D]. 高楊.貴州大學(xué) 2016
[7]黃土斜坡的坡體結(jié)構(gòu)特征及效應(yīng)研究[D]. 趙永虎.蘭州大學(xué) 2015
[8]邊坡地震穩(wěn)定性分析擬靜力法的改進(jìn)[D]. 祝荃芃.重慶大學(xué) 2015
[9]地震作用下巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性及風(fēng)險(xiǎn)分析研究[D]. 任子華.重慶大學(xué) 2015
[10]強(qiáng)震作用下含不連續(xù)面高陡巖質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[D]. 王斌.上海交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3620855
【文章來源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
自由場(chǎng)邊界條件示意圖
22建立三維層狀邊坡模型了;根據(jù)工程地質(zhì)手冊(cè)、勘察報(bào)告和工程類比得到的巖土體的物理力學(xué)參數(shù)和節(jié)理的物理力學(xué)參數(shù)如下表3-1所示,其中根據(jù)3DEC手冊(cè)可以得知節(jié)理的法向剛度和切向剛度可以取周圍相鄰區(qū)域等效剛度的10倍,如下公式3-23所示:表3-1巖土體和節(jié)理的物理力學(xué)參數(shù)密度/g/cm3彈性模量/MPa泊松比粘聚力/MPa摩擦角/°剪切剛度/MPa/m法向剛度/MPa/m巖體2.51138.740.140.71136.2層面0.3301453.651453.65min4310maxKGknksz+==Δ(3-23)公式中:kn、ks代表法向剛度和剪切剛度,K為體積模量,G為剪切模量,minΔz為節(jié)理兩側(cè)最小單元尺寸。圖3-7唐家山滑坡剖面圖
250510152025303540-6-4-20246810加速度/m·s-2持時(shí)/s(b)基線校正和濾波之后的地震波加速度時(shí)程曲線圖3-9地震波加速度時(shí)程曲線(3)驗(yàn)證邊界條件在3DEC中進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算過程中,為了防止波反射影響數(shù)值模擬結(jié)果,采用(1)中的動(dòng)力邊界條件,為了驗(yàn)證動(dòng)力邊界條件施加是不是合理的,在進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算過程中在底部設(shè)置2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),地震波幅值從0.1g加到1.0g,將模型底部的監(jiān)測(cè)點(diǎn)在每一次動(dòng)力計(jì)算結(jié)束后監(jiān)測(cè)得到的地震波時(shí)程曲線與輸入的地震波時(shí)程曲線進(jìn)行對(duì)比,然后分析動(dòng)力邊界條件施加的是不是合理的;選取的模型如圖3-10所示:圖3-10驗(yàn)證邊界條件斜坡模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地震作用下水平層狀巖質(zhì)邊坡累積損傷與破壞模式研究[J]. 劉新榮,鄧志云,劉永權(quán),劉樹林,路雨明. 巖土力學(xué). 2019(07)
[2]強(qiáng)震作用下陡傾順層斜坡傾倒變形機(jī)制離心振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J]. 巨能攀,鄧天鑫,李龍起,蔣金陽,張陳羊. 巖土力學(xué). 2019(01)
[3]地震波振幅對(duì)黃土-泥巖邊坡動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律的影響[J]. 張澤林,吳樹仁,王濤,唐輝明,梁昌玉. 巖土力學(xué). 2018(07)
[4]含順層斷續(xù)節(jié)理巖質(zhì)邊坡地震作用下的破壞模式與動(dòng)力響應(yīng)研究[J]. 卞康,劉建,胡訓(xùn)健,李鵬程,陳玲朱,劉振平. 巖土力學(xué). 2018(08)
[5]基于帶狀震源破裂機(jī)制的斜坡動(dòng)力響應(yīng)[J]. 崔芳鵬,許強(qiáng),殷躍平,胡瑞林,陳紫娟,劉偉. 巖土力學(xué). 2018(01)
[6]地震和降雨耦合作用下黃土邊坡動(dòng)力響應(yīng)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 王蘭民,蒲小武,吳志堅(jiān),徐舜華,劉琨. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[7]反復(fù)微震作用下順層及反傾巖質(zhì)邊坡的動(dòng)力穩(wěn)定性分析[J]. 楊忠平,劉樹林,劉永權(quán),何春梅,陽偉. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[8]含傾斜強(qiáng)風(fēng)化帶及局部邊坡復(fù)雜場(chǎng)地的動(dòng)力響應(yīng)及破壞模式研究[J]. 曹禮聰,張建經(jīng),劉飛成,劉陽,吳金標(biāo),王志佳. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[9]大型堆積體邊坡基-覆界面及坡面動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性試驗(yàn)研究[J]. 梁敬軒,胡卸文,葉正暉,羅剛,刁仁輝,馬洪生. 巖土力學(xué). 2017(08)
[10]土體含水率對(duì)邊坡動(dòng)力破壞模式及動(dòng)力響應(yīng)影響的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 楊兵,孫明祥,王潤(rùn)民,楊濤,馮君,周德培. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(04)
博士論文
[1]抗滑樁加固滑坡體地震反應(yīng)離心機(jī)模型試驗(yàn)及分析[D]. 涂杰文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]高烈度地震區(qū)順層高陡邊坡失穩(wěn)機(jī)理與控制對(duì)策[D]. 張騫.山東大學(xué) 2015
[3]巖質(zhì)邊坡地震穩(wěn)定性分析方法研究[D]. 劉紅帥.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2006
[4]邊坡在地震力作用下的加卸載響應(yīng)規(guī)律與非線性穩(wěn)定分析[D]. 姜彤.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所 2004
碩士論文
[1]四川茂縣—北川公路土門段層狀巖質(zhì)斜坡穩(wěn)定性研究[D]. 沈亞麒.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2019
[2]秦巴山區(qū)紫陽縣高灘地區(qū)層狀斜坡變形破壞機(jī)理研究[D]. 胡佳續(xù).長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[3]地震作用下不同土質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)及破壞模式試驗(yàn)研究[D]. 王潤(rùn)民.西南交通大學(xué) 2016
[4]地層結(jié)構(gòu)對(duì)斜坡地震動(dòng)力響應(yīng)及其失穩(wěn)機(jī)制的影響研究[D]. 楊忠.西南交通大學(xué) 2016
[5]層狀土質(zhì)邊坡的地震響應(yīng)與動(dòng)力破壞機(jī)理研究[D]. 唐浩.西南交通大學(xué) 2016
[6]復(fù)雜水文地質(zhì)條件下德江隧道突水防災(zāi)頂板安全距離研究[D]. 高楊.貴州大學(xué) 2016
[7]黃土斜坡的坡體結(jié)構(gòu)特征及效應(yīng)研究[D]. 趙永虎.蘭州大學(xué) 2015
[8]邊坡地震穩(wěn)定性分析擬靜力法的改進(jìn)[D]. 祝荃芃.重慶大學(xué) 2015
[9]地震作用下巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性及風(fēng)險(xiǎn)分析研究[D]. 任子華.重慶大學(xué) 2015
[10]強(qiáng)震作用下含不連續(xù)面高陡巖質(zhì)邊坡動(dòng)力響應(yīng)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[D]. 王斌.上海交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3620855
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