地震作用下反倾斜坡变形的主控因素影响规律及敏感性分析

发布时间：2020-08-07 09:01

【摘要】：长时间以来,在高频、高烈度地区,震裂山体会经历若干次不同程度的地震考验,由地震造成的山体滑坡和崩塌给区域内的生态、人文、经济带来了无法估量的损失。一般而言,同区域内的山体具有近似的工程地质赋存环境(地层岩性、地质构造和水文地质等)。此外,造成山体震裂损伤的地震动的能量冲击模式也是近乎一致的。然而,实际情况中,高频地震区内,受历次地震作用考验的山体并非都会发生滑塌和失稳。通过对斜坡赋存的工程地质条件的分析,之所以会造就斜坡不同的地震承灾能力,其原因应该主要归咎于其结构要素的差异以及结构要素和各期地震间地震动力特性要素相互影响的结果。反倾坡在前期大量的变形累积下往往表现为长期持续的变形,而其失稳前期的征兆并不明显,因此相较于顺向坡隐患更大。但是一旦失稳通常伴随着即时破坏、深部贯通和垮塌规模庞大等特点。反倾坡在地震作用下,无疑会被加速坡体变形的生命周期。然而,现阶段针对反倾坡在地震作用下的变形研究成果甚少,对于高频、高烈度区的监测布设和监测预警阀值缺乏依据提供支撑。因此,对于此类斜坡的变形以及对应的变形主控影响因素有必要着重开展进一步的研究。本文针对反倾坡在地震作用下的变形,从多个维度对其展开研究:首先,从变形的主控影响因素入手,通过大量案例的总结,归纳出了反倾坡在地震作用下变形的主控因素分类以及各个因素水平分布的最佳取值范围;其次,由变形的影响规律入手,通过数值模拟的试验成果,分别从地震作用下的斜坡空间位置的变形响应、地震作用下的主控因素的影响以及重力状态下的结构要素影响三个维度依次探讨各个切入点对于斜坡的变形影响规律进行总结;同时,从反倾坡在地震作用下的主控因素的变形敏感性入手,通过正交试验设计、通径分析结合数值模拟的手段,研究各个主控因子以及交互因子对坡体变形的影响敏感程度;最后,以石大关梯子槽斜坡作为研究区,通过数值模拟和监测资料反演的手段,验证前述的主控因素影响规律以及因子的变形敏感性,并进一步的以此为依据提出地震高烈度、高频区域的反倾斜坡的变形监测重点布控建议。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P315;P642.2
【图文】：

强震分布,选题依据,环太平洋地震带,大陆地震

引言1.1 选题依据和研究意义我国地处环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带之间，是世界上最大的大陆地震区，受害之深也占世界首位(张倬元，2009)。目前正处于地震活动高峰时期，受印度板块与欧亚板块碰撞及持续楔入的强烈推挤，西部地块运动强烈我国地震发育也普遍集中在西部板块（图 1-1）。

技术路线图,反倾斜,斜坡变形,创新点

11图 1-2.技术路线图1.3.3 创新点1.将通径分析和正交试验设计的理论结合起来，对斜坡变形敏感性分析的量方法进行了优化，并应用于本次反倾斜坡在地震作用下的变形研究。2.推导出粘滞边界下，在应力时程输入中，加速度幅值和应力幅值的转化公，并验证及应用。。

峰值加速度,区划图,烈度

常用的幅值指标有以下几种：加速度最大值（峰值加速度）、速度最大值、持续加速度、持续速度、均方加速度、有效峰值加速度和有效反应谱加速度。（1）中国烈度区划图是依据历史地震重演和构造外推（类比）的基本原则以烈度为地震危险指标对全国进行区划。在最新版的区划图中将我国按照地震峰值加速度进行了进一步区划（图 2-1），我国峰值加速度的阶梯值由大到小依次为：0.40g，0.30g，0.20g，0.15g，0.10g 和 0.05g。根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》3.3.2，烈度和重力加速度值范围对应为 9 度（0.40g）、8 度（0.30g 和 0.20g）、7 度（0.10g和 0.15g）和 6 度（0.05g）。地震诱发斜坡的斜坡失稳通常在 6 度以上的烈度区，最小震级为 4.0-4.7 级（汪茜，2010）。

【参考文献】