黄土边坡动力响应及失稳机制研究
发布时间：2022-02-20 03:30
地震作用下边坡的稳定性分析一直是岩土抗震领域内的热点课题,研究边坡的地震动响应和失稳机制能更好地为其提供抗震指导。众所周知,损伤变形的累积会导致土体状态的改变,本文在此基础上研究了两种坡度的黄土边坡的地震失稳过程,提出以不同的状态将边坡的地震失稳过程初步划分阶段,从而分析各个阶段峰值加速度（PGA）、峰值加速度放大系数（AFA）在坡高方向上的变化规律。在响应加速度信号的处理上引入小波包变换的方法,利用MATLAB编程实现频谱信息的精细化分析。主要研究内容与成果简述如下:（1）在两台振动台试验的基础上分别研究了缓坡和陡坡的不同地震失稳过程,发现缓坡的动力失稳形态属于突发型,而陡坡的失稳属于渐进型;利用损伤变形程度对两台边坡的失稳过程初步进行阶段划分,在此基础上研究了PGA、AFA在不同阶段的高程放大规律,从而提出在不同阶段放大效应的明显程度有所差异以及以PGA高程规律的变化判断边坡是否失稳的结论。（2）利用小波包变换进行了响应加速度信号的分析并提取各频段的能量占比,结果表明低频成分（0.112.51Hz）的地震波在边坡失稳过程中起主导作用;通过对数据散点图的曲线拟合...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡动力失稳机理和失稳判据
1.2.2 边坡动力稳定性的研究方法
1.2.3 边坡地震动响应的研究内容
1.3 本文研究内容
2 傅里叶变换和小波包变换简介
2.1 傅里叶变换简介
2.2 小波包基本理论
2.2.1 小波变换
2.2.2 小波包变换
2.3 小波包变换的具体过程
2.3.1 小波包层数
2.3.2 小波基函数
2.3.3 小波变换过程
3 边坡振动台模型试验
3.1 相似系数
3.1.1 Buckinghamπ 相似理论
3.1.2 试验相似系数
3.2 试验准备
3.2.1 试验设备
3.2.2 试验土配制
3.2.3 模型箱边界处理
3.2.4 试验模型填筑
3.2.5 地震波加载方案
3.3 试验过程
3.3.1 第一台边坡破坏过程
3.3.2 第二台边坡破坏过程
3.3.3 两台边坡失稳过程的对比
4 模型试验结果分析
4.1 第一台边坡模型(突发型)
4.1.1 坡面位移分析
4.1.2 PGA及 AFA分析
4.1.3 响应加速度小波包分析
4.1.4 响应加速度反应谱分析
4.2 第二台边坡模型(渐进型)
4.2.1 PGA及 AFA分析
4.2.2 响应加速度小波包分析
4.2.3 响应加速度反应谱分析
4.3 对比分析
4.3.1 第一台边坡模型(突发型)
4.3.2 第二台边坡模型(渐进型)
4.3.3 对比说明
4.4 两种边坡失稳机制总结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
在学期间研究成果及参与项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]频发微小地震下顺层岩质边坡累积损伤及稳定性分析[J]. 刘新荣,许彬,刘永权,王继文,蔺广义. 岩土工程学报. 2020(04)
[2]强震作用下边坡屈服加速度计算方法的改进[J]. 秦雨樵,汤华,邓琴,尹小涛,但路昭. 岩石力学与工程学报. 2019(S2)
[3]强震区隧道洞口段边坡动力响应特征离心振动台试验[J]. 任洋,李天斌,赖林. 岩土力学. 2020(05)
[4]水平柔性拉筋式重力墙地震土压力拟静力分析方法[J]. 于昕左,肖世国. 土木工程学报. 2019(S2)
[5]黄土塬地震动响应特征分析[J]. 夏坤,董林,蒲小武,李璐. 岩土力学. 2020(01)
[6]土质边坡地震稳定性状态判定方法研究[J]. 张江伟,李小军,王晓明,迟明杰,王玉石. 岩土工程学报. 2018(11)
[7]不同含水状态堆积体边坡地震响应特性大型振动台模型试验[J]. 孙志亮,孔令伟,郭爱国. 岩土力学. 2018(07)
[8]岩质边坡地震响应振动台试验研究[J]. 冯细霞,姜清辉,张慧超,蒋金麟,彭治豪,江卫华. 振动.测试与诊断. 2018(03)
[9]地震和降雨耦合作用下黄土边坡动力响应的振动台试验研究[J]. 王兰民,蒲小武,吴志坚,徐舜华,刘琨. 岩土工程学报. 2018(07)
[10]高陡边坡地震动放大效应分析[J]. 刘立波,李海波,刘亚群. 长江科学院院报. 2017(09)
博士论文
[1]基于波动理论的高陡边坡山岭隧道洞口地震响应分析[D]. 汪精河.西南交通大学 2016
[2]岩质边坡地震稳定性分析方法研究[D]. 刘红帅.中国地震局工程力学研究所 2006
[3]边坡工程灾害防治技术研究[D]. 吕庆.浙江大学 2006
硕士论文
[1]地震波作用下缓坡失稳破坏的机理研究[D]. 黄钊.西安理工大学 2019
[2]考虑边坡不同进洞高程的隧道洞口段动力响应特征研究[D]. 岳琳琳.兰州交通大学 2019
[3]高速铁路黄土隧道洞口段高边坡动力响应特征研究[D]. 边磊.兰州交通大学 2018
[4]地震作用下黄土隧道进洞高程对洞口段动力响应的影响研究[D]. 蒲建军.兰州交通大学 2017
[5]基于小波包变换的地震动非平稳特性研究[D]. 韩晶晶.沈阳工业大学 2016
[6]边坡地震响应及动力稳定性分析[D]. 周洪燕.西南交通大学 2013
本文编号：3634227
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡动力失稳机理和失稳判据
1.2.2 边坡动力稳定性的研究方法
1.2.3 边坡地震动响应的研究内容
1.3 本文研究内容
2 傅里叶变换和小波包变换简介
2.1 傅里叶变换简介
2.2 小波包基本理论
2.2.1 小波变换
2.2.2 小波包变换
2.3 小波包变换的具体过程
2.3.1 小波包层数
2.3.2 小波基函数
2.3.3 小波变换过程
3 边坡振动台模型试验
3.1 相似系数
3.1.1 Buckinghamπ 相似理论
3.1.2 试验相似系数
3.2 试验准备
3.2.1 试验设备
3.2.2 试验土配制
3.2.3 模型箱边界处理
3.2.4 试验模型填筑
3.2.5 地震波加载方案
3.3 试验过程
3.3.1 第一台边坡破坏过程
3.3.2 第二台边坡破坏过程
3.3.3 两台边坡失稳过程的对比
4 模型试验结果分析
4.1 第一台边坡模型(突发型)
4.1.1 坡面位移分析
4.1.2 PGA及 AFA分析
4.1.3 响应加速度小波包分析
4.1.4 响应加速度反应谱分析
4.2 第二台边坡模型(渐进型)
4.2.1 PGA及 AFA分析
4.2.2 响应加速度小波包分析
4.2.3 响应加速度反应谱分析
4.3 对比分析
4.3.1 第一台边坡模型(突发型)
4.3.2 第二台边坡模型(渐进型)
4.3.3 对比说明
4.4 两种边坡失稳机制总结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
在学期间研究成果及参与项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]频发微小地震下顺层岩质边坡累积损伤及稳定性分析[J]. 刘新荣,许彬,刘永权,王继文,蔺广义. 岩土工程学报. 2020(04)
[2]强震作用下边坡屈服加速度计算方法的改进[J]. 秦雨樵,汤华,邓琴,尹小涛,但路昭. 岩石力学与工程学报. 2019(S2)
[3]强震区隧道洞口段边坡动力响应特征离心振动台试验[J]. 任洋,李天斌,赖林. 岩土力学. 2020(05)
[4]水平柔性拉筋式重力墙地震土压力拟静力分析方法[J]. 于昕左,肖世国. 土木工程学报. 2019(S2)
[5]黄土塬地震动响应特征分析[J]. 夏坤,董林,蒲小武,李璐. 岩土力学. 2020(01)
[6]土质边坡地震稳定性状态判定方法研究[J]. 张江伟,李小军,王晓明,迟明杰,王玉石. 岩土工程学报. 2018(11)
[7]不同含水状态堆积体边坡地震响应特性大型振动台模型试验[J]. 孙志亮,孔令伟,郭爱国. 岩土力学. 2018(07)
[8]岩质边坡地震响应振动台试验研究[J]. 冯细霞,姜清辉,张慧超,蒋金麟,彭治豪,江卫华. 振动.测试与诊断. 2018(03)
[9]地震和降雨耦合作用下黄土边坡动力响应的振动台试验研究[J]. 王兰民,蒲小武,吴志坚,徐舜华,刘琨. 岩土工程学报. 2018(07)
[10]高陡边坡地震动放大效应分析[J]. 刘立波,李海波,刘亚群. 长江科学院院报. 2017(09)
博士论文
[1]基于波动理论的高陡边坡山岭隧道洞口地震响应分析[D]. 汪精河.西南交通大学 2016
[2]岩质边坡地震稳定性分析方法研究[D]. 刘红帅.中国地震局工程力学研究所 2006
[3]边坡工程灾害防治技术研究[D]. 吕庆.浙江大学 2006
硕士论文
[1]地震波作用下缓坡失稳破坏的机理研究[D]. 黄钊.西安理工大学 2019
[2]考虑边坡不同进洞高程的隧道洞口段动力响应特征研究[D]. 岳琳琳.兰州交通大学 2019
[3]高速铁路黄土隧道洞口段高边坡动力响应特征研究[D]. 边磊.兰州交通大学 2018
[4]地震作用下黄土隧道进洞高程对洞口段动力响应的影响研究[D]. 蒲建军.兰州交通大学 2017
[5]基于小波包变换的地震动非平稳特性研究[D]. 韩晶晶.沈阳工业大学 2016
[6]边坡地震响应及动力稳定性分析[D]. 周洪燕.西南交通大学 2013
本文编号：3634227
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