土质边坡动态稳定性的机理及有限元分析

发布时间：2017-06-25 17:13

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【摘要】：我国坐落于欧洲和亚洲大陆的东南部,东边受到环太平洋地震带的强烈影响,西南方向和西北方向都位于欧亚地震带上,因而自古以来就是一个地震多发的国家。自从上个世纪以来,我国更是遭受到了多次强烈地震的影响。据以往几十年的地震频发次数以及地震烈度大小的分析,我国近年来地震发展的趋势主要有:震源浅、强度大、频率高的特点,地震主要发生在中西部地区。除此之外,我国还是一个多山脉国家,因此在我国西南部地区还存在着大量的边坡,包括自然边坡和人工边坡。当地震发生时,这些边坡非常容易失稳,发生滑坡现象,不但会造成大量的财产损失,还会引发大量无谓的人员受伤以至于死亡。正是因为这样,对于地震作用下边坡稳定性的探索才会显得如此重要,具有重要的理论意义和使用价值。本文的主要研究工作如下:(1)对本文的课题的理论意义进行了介绍,对国内外在研究边坡稳定性的方法上作了简短的分析,对边坡在地震作用下的失稳机理以及评价标准进行了概括总结。(2)重点介绍了有限元强度折减法的基本原理、应用以及边坡在地震作用下失稳的判据,例举了一些在岩土工程中市值分析常用的本构模型。(3)对地震波的一些特性和土动力学的一些相关问题进行了介绍。(4)建立有限元计算模型,基于以往典型实验研究,根据有限元强度折减法计算了仅在重力作用下,对边坡进行静态稳定性分析,,分别确定了边坡的安全系数与摩擦角、粘聚力的关系,获取了应力应变分布规律以及位移分布规律。(5)在静力分析基础上,根据粘弹性边界和有限元强度折减法,分析了边坡在动力作用下,既在地震荷载作用下的稳定性。分别分析了地震对边坡的安全系数,以及摩擦角、粘聚力与安全系数影响,获取了应力应变分布规律以及位移分布规律。与静力作用相比,得出边坡的安全系数在动荷载作用下的变化规律。(6)对不同地震波峰值、不同地震波频谱特性和竖向地震波对边坡稳定性的影响进行了研究分析。(7)为大型边坡的设计与预防提供了强有力的理论依据。
【关键词】：边坡 地震 动力响应 安全系数 强度折减法
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究边坡稳定性的目的和意义10-12
• 1.2 地震荷载作用下边坡稳定性分析的研究现状12-14
• 1.2.1 地震荷载作用下边坡稳定性分析方法12-14
• 1.2.2 边坡在地震作用下失稳的机理14
• 1.2.3 地震作用下边坡稳定性的评价标准14
• 1.3 本文的主要内容14-15
• 1.4 本文技术路线15-16
• 第二章 有限元强度折减法16-22
• 2.1 有限元强度折减法的应用16
• 2.2 有限元分析中本构模型的选取16-19
• 2.3 有限元强度折减法的基本原理19-20
• 2.4 有限元强度折减法失稳判据20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 边坡地震动力响应机理22-26
• 3.1 地震波特点22-23
• 3.1.1 振幅22
• 3.1.2 频谱22
• 3.1.3 持续时间22-23
• 3.2 有关土的动力学问题23-24
• 3.3 土体在动荷载作用下的力学状态24
• 3.4 本章小结24-26
• 第四章 地震作用下边坡动力分析26-60
• 4.1 引言26-27
• 4.2 地震作用下边坡失稳机理与失稳位置27-28
• 4.3 ABAQUS动力分析考虑的因素28-58
• 4.3.1 有关ABAQUS的相关介绍28
• 4.3.2 ABAQUS有限元分析时应考虑的因素28-29
• 4.3.3 模型边界条件的选择29-35
• 4.3.4 模型阻尼的选取35
• 4.3.5 模型地震波的选取35-39
• 4.3.6 地震荷载的输入39-41
• 4.3.7 有限元动力分析的基本原理41-42
• 4.3.8 边坡动力稳定性判据42-43
• 4.3.9 模型的建立43-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第五章 不同地震波特性对边坡稳定性影响60-76
• 5.1 引言60
• 5.2 不同地震波的峰值对边坡稳定性的影响60-65
• 5.3 不同地震频谱特性对边坡稳定性的影响65-72
• 5.4 竖向地震波对边坡稳定性的影响72-75
• 5.5 本章小结75-76
• 第六章 结论与展望76-78
• 6.1 主要结论76-77
• 6.2 后续问题的建议与展望77-78
• 参考文献78-80
• 作者简介80
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文80-82
• 致谢82-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 言志信;张森;张学东;段建;;地震边坡失稳机理及稳定性分析[J];工程地质学报;2010年06期

2 郑颖人;叶海林;肖强;李安洪;;基于全动力分析法的地震边坡与隧道稳定性分析[J];防灾减灾工程学报;2010年S1期

3 李典庆;周创兵;陈益峰;姜清辉;荣冠;;边坡可靠度分析的随机响应面法及程序实现[J];岩石力学与工程学报;2010年08期

4 刘晶波;谷音;杜义欣;;一致粘弹性人工边界及粘弹性边界单元[J];岩土工程学报;2006年09期

5 雷文杰;郑颖人;冯夏庭;;滑坡治理中抗滑桩桩位分析[J];岩土力学;2006年06期

6 刘晶波;谷音;李彬;;结构-地基开放系统动力相互作用问题的高效解法[J];土木工程学报;2006年05期

7 陈昌凯,阮永芬,熊恩来;地震作用下边坡稳定的动力分析方法[J];地下空间与工程学报;2005年S1期

8 刘晶波;王振宇;杜修力;杜义欣;;波动问题中的三维时域粘弹性人工边界[J];工程力学;2005年06期

9 韦立德,杨春和,高长胜;基于三维强度折减有限元的抗滑桩优化探讨[J];岩土工程学报;2005年11期

10 刘红帅,薄景山,刘德东;岩土边坡地震稳定性分析研究评述[J];地震工程与工程振动;2005年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 郑轶轶;抗滑桩加固边坡的稳定性分析[D];大连理工大学;2008年

2 刘鸿;双排抗滑桩计算方法研究[D];西南交通大学;2007年

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本文编号：482921