变幅水位条件下港区陆域高填方地震响应分析及稳定性研究

发布时间：2017-08-31 13:11

  本文关键词：变幅水位条件下港区陆域高填方地震响应分析及稳定性研究

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【摘要】：近年来,地震的频繁发生,给人类的生命财产安全造成了巨大的威胁。考虑到强震引发的填方边坡崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害所引起的巨大的破坏力,国内外研究人员对其引起了广泛关注和研究。根据近年来地震灾害事故记录显示,沿海地区附近发生大地震的几率更大。通常地震发生在近海域时,由其引发的高填方边坡失稳及其对上部结构的冲击的危害比较严重。因此,本文依托云南省富宁港工程,采用理论分析、数值模拟相结合的研究方法,对港区陆域高填方边坡进行动力响应分析。主要研究内容及成果如下:1、通过对云南省富宁港工程的实测资料收集,掌握富宁港工程所处区域的水文地质状况,掌握了富宁港港区水位变化规律以及高填方区域填土的物理力学性质。建立“无上部码头结构”、“有上部码头结构”填方边坡三维有限元模型。2、基于边坡强度折减法原理,对考虑不同水位工况、水位骤降工况以及有上部码头结构作用工况下的填方边坡进行静力分析,获得边坡的整体变形、水平和竖直向位移、各向应力,并得出填方边坡的安全稳定性系数以及最不利工况。3、基于静力分析最不利工况条件下,利用振型分解反应谱法,对两种模型进行横河向、顺河向以及同时考虑横河向和顺河向地震作用的动力响应计算。比较两种模型的模态振型、位移和应力响应变化规律,得到了上部码头结构与下面填方边坡相互作用关系以及地震方向对填方边坡的影响。4、考虑上述最不利工况,利用动力时程分析法,对两种模型附加天然波、人工波地震荷载进行动力时程法分析,得出了填方边坡特征位置的位移、应力时程曲线。通过对比分析两种模型相应位置的位移、应力响应变化规律,获得了上部结构与下部填方边坡的相互影响关系,该结果与振型分解反应谱法分析结果基本一致。5、采用拟静力法对填方边坡进行强度折减计算,得出填方边坡稳定性系数并对比规范中的边坡稳定性安全系数,对云南省交通厅富宁港陆域高填方进行稳定性评价,并在此基础上提出填方边坡相应的抗震措施。
【关键词】：陆域填方 变幅水位 地震作用 动力响应 强度折减法
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U652.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 问题的提出及研究意义9
• 1.2 国内外研究现状及发展状态9-12
• 1.2.1 填方边坡稳定性研究发展情况9-10
• 1.2.2 填方边坡动力响应的研究方法10-12
• 1.3 地震作用下填方边坡稳定性研究存在的问题12-13
• 1.4 本文的主要研究内容与技术路线13-15
• 1.4.1 主要研究内容13
• 1.4.2 本文技术路线13-15
• 第二章 富宁港港区陆域填方工程概况15-25
• 2.1 工程概况15
• 2.2 工程地质条件15-19
• 2.2.1 地形地貌15-16
• 2.2.2 地层岩性16-19
• 2.3 水文地质条件19-21
• 2.4 港区通用泊位码头及填方工程21-24
• 2.4.1 港区通用泊位架空式斜坡码头22-23
• 2.4.2 港区通用泊位填方工程23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 变幅水位对陆域高填方边坡的稳定性影响分析25-44
• 3.1 引言25-30
• 3.1.1 有限元法理论及原理25-26
• 3.1.2 强度折减法原理简介26
• 3.1.3 ANSYS平台仿真渗流简介26-28
• 3.1.4 水位骤降工况下有限元计算思路28-30
• 3.2 变幅水位条件下高填方边坡有限元分析30-43
• 3.2.1 有限元模型的建立及稳定性计算30-32
• 3.2.2 不同水位工况下填方边坡稳定性影响规律32-40
• 3.2.3 水位骤降工况下填方边坡稳定性影响规律40-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 陆域高填方边坡的反应谱动力响应分析44-64
• 4.1 引言44-50
• 4.1.1 振型反应谱法理论及原理44-46
• 4.1.2 地震作用效应组合46
• 4.1.3 模态分析46-50
• 4.2 动力响应分析结果50-63
• 4.2.1 动力响应位移分析与比较50-56
• 4.2.2 动力响应应力分析与比较56-62
• 4.2.3 动力分析总结62-63
• 4.3 本章小结63-64
• 第五章 变幅水位条件下陆域高填方边坡地震响应分析64-86
• 5.1 动力时程法分析理论64-66
• 5.2 动力时程法需要考虑的因数66-69
• 5.2.1 边界条件的选取66
• 5.2.2 阻尼的选取66
• 5.2.3 地震波的选取66-68
• 5.2.4 计算模型参数的确定68-69
• 5.3 设计高水位工况下动力响应结果69-80
• 5.3.1 动力响应位移计算成果分析69-74
• 5.3.2 动力响应应力计算成果分析74-79
• 5.3.3 设计高水位工况下动力分析总结79-80
• 5.4 水位骤降工况下动力响应结果80-84
• 5.4.1 动力响应位移计算成果分析80-81
• 5.4.2 动力响应应力计算成果分析81-84
• 5.4.3 水位骤降工况下动力分析总结84
• 5.5 本章小结84-86
• 第六章 地震荷载作用下陆域高填方边坡的稳定性评价86-89
• 6.1 拟静力法简述86
• 6.2 港区陆域高填方稳定性评价86-88
• 6.3 港区陆域高填方抗震措施88
• 6.4 本章小结88-89
• 第七章 结论与展望89-92
• 7.1 结论89-90
• 7.2 展望90-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-96
• 在校期间发表的论文著作及取得的科研成果96

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本文编号：765773