边坡-隧道动力相互作用及影响因素分析
发布时间：2020-12-16 15:37
随着“一带一路”倡议的深入推进,规划在我国西部黄土地区的交通基础建设越来越多,同时也难以避免的会处在高烈度地震区,黄土边坡具有坡度陡峭,裂隙发育丰富的特点,是频繁发生地震灾害和黄土滑坡的原因。因此穿越该地区的黄土隧道交通建设备受关注,由于隧道洞口段属于易损部位。针对黄土边坡、支护结构及隧道三者耦合作用下,黄土隧道洞口边仰坡稳定性以及抗震性能需重点研究,对隧道建成后的正常使用以及震后快速修复具有重要的现实意义。本文采用颗粒流PFC进行数值模拟和大型振动台模型试验两种方法针对性进行研究。主要考虑的是有无坡面支护结构这一因素,来研究边坡、支护结构、隧道三者在等工况下的响应规律,分析三者间的关系,不稳定和损伤的规律以及力变形的特征。主要进行了以下的研究:(1)回顾国内外有关受地震影响的隧道破坏,地震动作用下边坡颗粒流的建模以及参数标定和选取的文献,为后续数值模拟的建模计算和振动台模型试验的制模及结果分析提供参考。(2)借助颗粒流(PFC5.0)数值模拟,分析了有无坡面防护结构的黄土隧道坡体。分析结果显示,对地震动力作用表现出“趋表性”和“放大效应”的特征,护坡和隧道的耦合,抑制了土体的不规则运...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
颗粒流双轴压缩试验流程图
兰州交通大学硕士学位论文模型细观参数标定实际工程计算中，宏观参数（如内摩擦角，内聚力等），岩土采用的数值均来自理实验，可直接应用于工程。PFC 模型不是根据颗粒的实际尺寸建立的。颗粒流拟通过粒子的轨迹反映土壤的宏观规律。目前，PFC 细观参数的选择主要是通过验来判断和尝试，这是常用的“试错法”。通过颗粒流软件模拟双轴压缩实验来观参数选择。获得的细观参数可以近似为用于模型分配的粒子细观参数。参考众的研究，在使用模拟双轴实验时，通过查阅现有数据并模型参数[43-47]，颗粒流压步骤如图 2.1 所示，压缩试验示意图如图 2.2 所示。谢星[48]等对黄土进行了单轴验，给出了不同含水量黄土的单轴应力应变曲线,对黄土滑坡进行数值模拟，标定观参数。根据实际情况，参考谢星等[48]人的试验参数，进行压缩试验，标定细观表 2.2。
图 2.3 试验黄土应力应变曲线图C 软件进行数值模拟的过程中，对研究区的地质地貌进行粒的实际大小来进行模型建立，则会生成多达几百万黄能远远不能达到要求，所以在数值模拟建模过程中，会高井望[49]、曹文[50-51]、许自立[45]等建模方法。如图 2.4，不布置粒子以模拟实际隧道。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地震作用下黄土滑坡加速度深度放大效应及震后变形模式研究[J]. 张泽林,吴树仁,王涛,唐辉明,梁昌玉. 土木工程学报. 2018(04)
[2]基于不同地质要素土质边坡的地震变形破坏颗粒流模拟[J]. 梁敬轩,胡卸文,许晓君. 工程地质学报. 2017(06)
[3]黄土边坡降雨冲刷试验及颗粒流模拟[J]. 吴谦,王常明,李同录,毛雪松. 长安大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]沿海软土地区PHC管桩-土-结构模型振动台试验[J]. 付毳,黄福云,陈宝春,郑杰圣. 中国公路学报. 2017(10)
[5]PFC滑坡模拟二、三维建模方法研究[J]. 曹文,李维朝,唐斌,邓刚,李俊峰. 工程地质学报. 2017(02)
[6]锯末混合土场地模型振动台试验研究[J]. 陈红娟,李小军,闫维明,陈适才,张学明. 岩土工程学报. 2017(11)
[7]PFC2D双轴模拟压缩微观参数的影响研究[J]. 张中卫,陈梁. 四川建筑. 2016(04)
[8]颗粒流PFC3D数值模拟中标定细观参数的方法——拟合直剪试验法[J]. 汤保新,徐亮,李琪. 安徽建筑. 2016(02)
[9]斜坡振动台试验模型相似材料的动力特性研究[J]. 周飞,许强,刘汉香,杨峥. 防灾减灾工程学报. 2015(04)
[10]可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构地震反应特性振动台试验研究[J]. 陈苏,陈国兴,戚承志,杜修力,王志华. 岩土力学. 2015(07)
博士论文
[1]紫坪铺水库坝前大型古滑坡体地震响应特征及变形机理研究[D]. 梁敬轩.西南交通大学 2018
硕士论文
[1]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
[2]非饱和土强度的三维颗粒流模拟[D]. 许自立.北京交通大学 2017
[3]泾阳南塬多序次黄土滑坡运动机理研究[D]. 桂静云.西安科技大学 2017
[4]考虑边坡进洞高程的大断面黄土隧道洞口段动力响应特征研究[D]. 张钦鹏.兰州交通大学 2017
[5]考虑边坡进洞高程效应的隧道洞口段抗震技术研究[D]. 王丽丽.兰州交通大学 2015
[6]岩石拉压实验的颗粒离散元模拟[D]. 尹成.西南交通大学 2014
[7]PFC边坡模型构建问题研究[D]. 高井望.吉林大学 2014
[8]浅埋偏压小净距隧道洞口边仰坡稳定性研究[D]. 卢欢.重庆大学 2011
[9]隧道洞口仰坡稳定性评价及处治方案研究[D]. 张伟.长安大学 2010
本文编号：2920395
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
颗粒流双轴压缩试验流程图
兰州交通大学硕士学位论文模型细观参数标定实际工程计算中，宏观参数（如内摩擦角，内聚力等），岩土采用的数值均来自理实验，可直接应用于工程。PFC 模型不是根据颗粒的实际尺寸建立的。颗粒流拟通过粒子的轨迹反映土壤的宏观规律。目前，PFC 细观参数的选择主要是通过验来判断和尝试，这是常用的“试错法”。通过颗粒流软件模拟双轴压缩实验来观参数选择。获得的细观参数可以近似为用于模型分配的粒子细观参数。参考众的研究，在使用模拟双轴实验时，通过查阅现有数据并模型参数[43-47]，颗粒流压步骤如图 2.1 所示，压缩试验示意图如图 2.2 所示。谢星[48]等对黄土进行了单轴验，给出了不同含水量黄土的单轴应力应变曲线,对黄土滑坡进行数值模拟，标定观参数。根据实际情况，参考谢星等[48]人的试验参数，进行压缩试验，标定细观表 2.2。
图 2.3 试验黄土应力应变曲线图C 软件进行数值模拟的过程中，对研究区的地质地貌进行粒的实际大小来进行模型建立，则会生成多达几百万黄能远远不能达到要求，所以在数值模拟建模过程中，会高井望[49]、曹文[50-51]、许自立[45]等建模方法。如图 2.4，不布置粒子以模拟实际隧道。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地震作用下黄土滑坡加速度深度放大效应及震后变形模式研究[J]. 张泽林,吴树仁,王涛,唐辉明,梁昌玉. 土木工程学报. 2018(04)
[2]基于不同地质要素土质边坡的地震变形破坏颗粒流模拟[J]. 梁敬轩,胡卸文,许晓君. 工程地质学报. 2017(06)
[3]黄土边坡降雨冲刷试验及颗粒流模拟[J]. 吴谦,王常明,李同录,毛雪松. 长安大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]沿海软土地区PHC管桩-土-结构模型振动台试验[J]. 付毳,黄福云,陈宝春,郑杰圣. 中国公路学报. 2017(10)
[5]PFC滑坡模拟二、三维建模方法研究[J]. 曹文,李维朝,唐斌,邓刚,李俊峰. 工程地质学报. 2017(02)
[6]锯末混合土场地模型振动台试验研究[J]. 陈红娟,李小军,闫维明,陈适才,张学明. 岩土工程学报. 2017(11)
[7]PFC2D双轴模拟压缩微观参数的影响研究[J]. 张中卫,陈梁. 四川建筑. 2016(04)
[8]颗粒流PFC3D数值模拟中标定细观参数的方法——拟合直剪试验法[J]. 汤保新,徐亮,李琪. 安徽建筑. 2016(02)
[9]斜坡振动台试验模型相似材料的动力特性研究[J]. 周飞,许强,刘汉香,杨峥. 防灾减灾工程学报. 2015(04)
[10]可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构地震反应特性振动台试验研究[J]. 陈苏,陈国兴,戚承志,杜修力,王志华. 岩土力学. 2015(07)
博士论文
[1]紫坪铺水库坝前大型古滑坡体地震响应特征及变形机理研究[D]. 梁敬轩.西南交通大学 2018
硕士论文
[1]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
[2]非饱和土强度的三维颗粒流模拟[D]. 许自立.北京交通大学 2017
[3]泾阳南塬多序次黄土滑坡运动机理研究[D]. 桂静云.西安科技大学 2017
[4]考虑边坡进洞高程的大断面黄土隧道洞口段动力响应特征研究[D]. 张钦鹏.兰州交通大学 2017
[5]考虑边坡进洞高程效应的隧道洞口段抗震技术研究[D]. 王丽丽.兰州交通大学 2015
[6]岩石拉压实验的颗粒离散元模拟[D]. 尹成.西南交通大学 2014
[7]PFC边坡模型构建问题研究[D]. 高井望.吉林大学 2014
[8]浅埋偏压小净距隧道洞口边仰坡稳定性研究[D]. 卢欢.重庆大学 2011
[9]隧道洞口仰坡稳定性评价及处治方案研究[D]. 张伟.长安大学 2010
本文编号：2920395
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2920395.html
