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地震作用下边坡渐进破坏稳定性分析

2020-12-08阅读(942)

地震作用下边坡渐进破坏稳定性分析

论文摘要

中国是一个地震频发的国家。自20世纪以来,发生了多次强烈地震。根据最近几十年地震频率和强度分析,我国发生的地震主要集中在中西部地区,震源浅,强度大,频率有增加的趋势。作为一个多山国家,特别在西南部地区有大量天然和人工斜坡。在地震荷载作用下,这些边坡容易发生失稳。滑坡一旦发生,将造成大量人员伤亡和财产损失。因此,地震作用下边坡稳定性的研究具有重要的理论意义和研究价值。本文主要研究工作如下:（1）分析国内外在静力作用下和地震作用下的边坡渐进破坏稳定性分析方法,总结现有的边坡动力作用响应机制,分析各方法的优缺点,为本文的研究提供参考。（2）介绍一般连续介质边坡理论解的基本思想、平衡条件和位移计算方法,引入新的节理本构模型,对于地质材料单元体,在应力应变的基础上,创建新的稳定性评价标准和方法,通过该方法分析静力作用下边坡稳定性（为后文地震作用下边坡稳定性分析提供参考）,确定边坡安全系数。研究粘聚力和内摩擦角对边坡稳定性的影响,得到边坡的应力、应变和位移规律。（3）基于地震作用下边坡应力-应变的理论解稳定性分析方法,分析地震力作用下边坡破坏特征,确定地震波作用下边坡的安全系数,研究地震荷载作用下,边坡的应力-应变分布特征,在地震力作用下边坡的安全系数减小,位移增大,更易失稳。（4）介绍滑坡稳定性分析的新条分法,这种方法能够解决普通条分法中由于强度折减导致结果不真实的问题,新条分法对划分后的条块直接研究其力学特性,结合新的节理本构模型,对滑坡稳定性进行分析。（5）结合实际工程,采用新条分法（理想弹塑性模型和新型剪应力本构模型）和理论解方法,对黄荆树滑坡在地震作用下稳定性进行分析;同时采用有限元软件ANSYS模拟分析黄荆树滑坡在峰值加速度Max=0.05g（g取10m/s2）作用下变形与受力情况,对比得到结论:理论解方法得到的稳定性分析结果更加真实可靠,地震作用下边坡位移更大,边坡呈渐进破坏。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •     1.1.1 研究背景
  •     1.1.2 研究意义
  •   1.2 国内外研究方法与现状
  •     1.2.1 边坡渐进破坏稳定性研究进程
  •     1.2.2 地震作用下边坡稳定性分析研究现状
  •     1.2.3 地震作用下边坡稳定性评价方法
  •     1.2.4 地震作用下边坡响应研究存在的问题和发展趋势
  •   1.3 本文研究内容与方法
  • 第2章 不同边界条件下一般连续介质边坡应力理论解
  •   2.1 理论解的基本思想
  •   2.2 边坡应力、应变、稳定区域划分之间的关系
  •   2.3 临界状态条块或单元与边坡渐进破坏稳定性的决定方法
  • 第3章 一种新的节理本构模型
  •   3.1 岩土材料应力应变特性
  •   3.2 节理本构模型方程及其特征
  •   3.3 本构模型参数决定方法
  •   3.4 基于新本构模型的剪切应力-应变特征
  •   3.5 剪应力、剪应变与材料的关系
  • 第4章 滑坡稳定系数传统定义方法及几种新型定义方法
  •   4.1 滑坡稳定系数传统定义方法
  •   4.2 几种新型滑坡稳定系数定义方法
  •     4.2.1 综合下滑力-抗滑力法（CSRM）
  •     4.2.2 主推力法（MTM）
  •     4.2.3 综合位移法（CDM）（不考虑正压力产生位移）
  •     4.2.4 富余位移法（RDM）
  • 第5章 新条分法介绍及两种计算模型
  •   5.1 边坡稳定性分析传统方法介绍
  •   5.2 推移式滑坡渐进破坏稳定性分析新方法——新条分法
  •     5.2.1 新条分法简介
  •     5.2.2 理想弹塑性模型下临界状态条块确定与滑面位移计算
  •     5.2.3 新型剪应力本构模型下临界状态条块确定与滑面位移计算
  • 第6章 工程应用
  •   6.1 滑坡特征
  •     6.1.1 滑坡物质组成及结构、岩土物理力学性质
  •     6.1.2 地质构造
  •     6.1.3 滑坡的形成条件
  •   6.2 工程滑坡应力计算
  •     6.2.1 边界方程
  •     6.2.2 AB边界应力方程
  •     6.2.3 CD边界应力方程
  •     6.2.4 BC边界应力方程
  •     6.2.5 X方向平衡方程
  •     6.2.6 Y方向平衡方程
  •     6.2.7 AD边界应力方程
  •   6.3 几种稳定分析方法
  •     6.3.1 基于新条分法的稳定性分析方法
  •     6.3.2 基于理论解的稳定性分析法
  •   6.4 稳定性分析
  •     6.4.1 稳定系数分析
  •     6.4.2 有限元模拟分析
  •     6.4.3 滑坡现场踏勘分析
  •     6.4.4 滑坡稳定性综合分析结果
  • 第7章 结论与展望
  •   7.1 结论
  •   7.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 王楠

    导师: 卢应发

    关键词: 边坡稳定性分析,渐近破坏,地震作用,应力应变,理论解

    来源: 湖北工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 湖北工业大学

    分类号: TU435

    总页数: 111

    文件大小: 1632K

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