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层状岩质边坡动力响应及变形破坏试验研究

发布时间:2020-10-26 23:46
   地震作为一种常见的自然灾害,是诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的重要因素之一,往往给人民生命财产和国民经济建设带来严重损害。我国是地震频发的国家。随着各种大型基础设施的建设和西部大开发战略的深入实施,许多工程项目将在西部山区和强震区开展,不可避免地涉及到很多边坡地震稳定性问题。因此,加强地震作用下边坡动力响应特性和变形破坏机制的研究具有重要的理论意义和工程实践意义。本文通过振动台模型试验分析研究了地震作用下反倾层状岩质边坡的动力响应特性和变形破坏机制以及地震动参数对边坡动力响应和变形破坏的影响,并通过数值模拟方法对振动台模型试验结果进行了对比分析。论文的主要工作和成果如下:(1)以地震灾区典型边坡岩体结构和岩性为特征,构建反倾层状岩质边坡概念模型,设计并完成振动台模型试验。其中包括相似材料的选用、相似关系的确定、边坡模型及模型箱的设计制作、加速度传感器的布设、加载方案的研究制定等工作。(2)通过对边坡模型底部输入不同的地震波,观测记录边坡模型的变形破坏特征和变形破坏全过程。试验结果表明:边坡的破坏模式为地震诱发—顶部及浅表部的松动变形—坡体裂缝发育、扩展及层间错动加剧—顶部及浅表部破坏加剧—坡脚拉张裂缝扩展及层间错动加剧,引起边坡大规模崩塌,散落岩体堆积坡脚。(3)通过数据采集系统,收集试验过程中边坡模型的加速度响应数据,从响应峰值加速度和加速度放大系数两个角度分析研究边坡的加速度动力响应规律,同时探讨地震动参数对边坡加速度动力响应规律的影响。试验数据的分析结果表明,边坡对地震加速度具有明显的高程放大效应和不规则的趋表放大效应;坡底岩体对地震波具有明显的抑制作用;地震波频率、震动强度、地震波持时对边坡的动力响应规律有着不同程度的影响。(4)利用UDEC离散元数值模拟技术,构建数值模型,进行动力计算分析,并与振动台模型试验结果进行对比分析。试验结果表明,数值分析结果与振动台模型试验结果一致。
【学位单位】:华北水利水电大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:TU457
【部分图文】:

加速度传感器,电荷,振动台控制,振动台


图 2-1 振动台台面 图 2-2 振动台控制机柜able-board of the shaking table Fig 2-2 The controlling machine of the shakin集系统振动台系统自带的加速度传感器的数量有限,无法满足试验要求,在本次用了两种不同的数据采集系统,用于采集边坡模型各部位的加速度动力响是振动台设备自带数据采集系统,该设备的采集系统装在振动台控制箱中示),带有两种不同的加速度传感器,分别是电荷加速度传感器和 ICP 加其中电荷加速度传感器 1 个,用于监测台面加速度,如图 2-4 所示;IC 6 个,用于监测坡体加速度,如图 2-5 所示。其详细技术指标参数见表

加速度传感器,振动台控制,振动台


图 2-1 振动台台面 图 2-2 振动台控制机柜able-board of the shaking table Fig 2-2 The controlling machine of the shakin集系统振动台系统自带的加速度传感器的数量有限,无法满足试验要求,在本次用了两种不同的数据采集系统,用于采集边坡模型各部位的加速度动力响是振动台设备自带数据采集系统,该设备的采集系统装在振动台控制箱中示),带有两种不同的加速度传感器,分别是电荷加速度传感器和 ICP 加其中电荷加速度传感器 1 个,用于监测台面加速度,如图 2-4 所示;IC 6 个,用于监测坡体加速度,如图 2-5 所示。其详细技术指标参数见表

振动台,采集系统,技术股份,使用速度


图 2-3 振动台采集系统ig 2-3 The acquisition system of the shaking试技术股份有限公司生产的 DH830图 2-6 所示。动采系统配套 IEPE 加不同型号,每种型号的传感器具有不标注,才能使用,本次试验中共使用速度传感器的部分技术指标统计于表统 图 2-7 动采系ystem of DH8302 Fig 2-7 The acce
【参考文献】

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4 张强勇;李术才;郭小红;李勇;王汉鹏;;铁晶砂胶结新型岩土相似材料的研制及其应用[J];岩土力学;2008年08期

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本文编号:2857696

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