含单一弱面锚固岩质边坡动力反应分析
发布时间：2021-05-18 16:50
我国幅员辽阔,山区面积大,尤其是我国西部地区分布着大量自然边坡和人工边坡。近年来,地球地壳活动频发,我国发生了多起破坏力极强、作用面积极广的大地震,对我国山区建筑和人民的生命有着巨大威胁。为了响应社会和工程的需求,边坡的动力响应研究已成为边坡工程及其相关领域的热点课题。本文首先总结国内外学者对岩质边坡动力稳定性影响因素的研究,发现地震作用下边坡的失稳,受多种因素影响,其中直接因素是地震作用。按岩体结构类型对岩质边坡进行分类,并研究动力作用下岩质边坡破坏模式,针对含单一弱面岩质边坡沿结构面滑动进行动力反应分析。基于向家山滑坡工程实例建立含单一弱面岩质边坡概化模型。对常见支护结构抗震性能进行分析,发现锚杆（索）加固岩质边坡效果良好,故采用预应力锚索对含单一弱面岩质边坡进行支护。通过FLAC3D对含单一弱面锚固岩质边坡动力稳定性进行分析,总结归纳边坡动力响应规律,为含单一弱面锚固岩质边坡计算模型的简化假设提供理论基础。基于拟静力法和动力学原理建立动力作用下含单一弱面锚固岩质边坡运动平衡方程,利用解析法求解边坡滑移面处的位移解和锚杆轴力解,提出一种可适用的锚杆轴力计算公式...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 含单一弱面岩质边坡动力破坏模式
1.2.2 含单一弱面岩质边坡动力影响因素
1.2.3 含单一弱面岩质边坡动力分析方法
1.2.4 锚固岩质边坡动力响应
1.3 本文研究内容及思路
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究思路
2 岩质边坡动力稳定性影响因素及破坏模式研究
2.1 影响边坡动力稳定性的内因
2.1.1 边坡地形地貌
2.1.2 边坡地质构造
2.1.3 边坡岩土体性质
2.2 影响边坡动力稳定性的外因
2.2.1 水的影响
2.2.2 地震波性质的影响
2.2.3 风化作用的影响
2.2.4 坡面植被的影响
2.2.5 工程活动的影响
2.3 岩质边坡动力破坏模式
2.4 常见支护结构抗震性能调查
2.4.1 重力式挡墙
2.4.2 抗滑桩
2.4.3 防护网及喷射混凝土
2.4.4 锚杆及锚索
2.4.5 锚杆(索)加固体系失效模式
2.5 含单一弱面岩质边坡概化模型及支护设计
2.5.1 原型边坡工程概况
2.5.2 边坡概化模型
2.5.3 预应力锚索支护设计
2.6 本章小结
3 含单一弱面锚固岩质边坡动力稳定性分析
3.1 FLAC3D基本原理
3.1.1 FLAC3D边坡失稳判断方法
3.1.2 Mohr-Coulomb屈服准则
3.2 基于FLAC3D数值分析模型
3.2.1 模型的建立
3.2.2 本构模型和材料参数
3.2.3 边界条件及监测点布置
3.2.4 地震波的选取
3.2.5 阻尼形式
3.2.6 分析方案
3.3 锚固前后边坡动力响应对比分析
3.3.1 位移对比
3.3.2 剪应变增量对比
3.3.3 加速度对比
3.4 地震动参数影响分析
3.4.1 加速度峰值
3.4.2 频率
3.4.3 持时
3.4.4 地震波波形
3.5 锚固参数影响分析
3.5.1 锚固段长度
3.5.2 锚固间距
3.5.3 锚固倾角
3.6 锚索轴力动力响应分析
3.6.1 加速度峰值的影响
3.6.2 频率的影响
3.6.3 地震波波形的影响
3.7 本章小结
4 简谐激励下锚固岩质边坡受力分析
4.1 地震力的传递
4.1.1 整体分析
4.1.2 锚杆与岩体间地震力的传递
4.2 计算模型建立与求解
4.2.1 边坡动力稳定性分析
4.2.2 计算模型简化假设
4.2.3 动力分析模型及运动平衡方程
4.2.4 运动方程求解
4.3 运动方程求解
4.3.1 水平简谐振动下运动方程求解
4.3.2 竖直简谐振动下运动方程求解
4.3.3 水平和竖直简谐振动下运动方程求解
4.3.4 地震作用下运动方程求解
4.3.5 激振力的选取
4.3.6 参数取值
4.3.7 算例分析
4.4 地震动参数影响分析
4.4.1 加速度峰值
4.4.2 频率
4.4.3 地震波波形
4.5 锚固参数影响分析
4.5.1 锚固间距
4.5.2 锚固段长度
4.5.3 锚固倾角
4.6 对比分析与优化意见
4.6.1 对比分析
4.6.2 优化意见
4.7 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩质边坡地震动力响应研究进展[J]. 宋丹青,陈志荣,陈俊栋. 水利与建筑工程学报. 2018(06)
[2]层状岩质边坡动力变形破坏特征的试验研究[J]. 刘汉东,陈钧龙,牛林峰,王忠福,朱瑞,姚亮. 水利与建筑工程学报. 2018(02)
[3]锚固岩质边坡锚杆动力简化分析[J]. 彭宁波,孙博,王逢睿,郝浩. 科学技术与工程. 2018(08)
[4]地震动参数对边坡地震响应的影响规律[J]. 张江伟,李小军,袁颖,迟明杰,陈苏. 地震学报. 2017(05)
[5]地震作用下含倾斜软弱夹层斜坡场地的动力响应特性研究[J]. 闫孔明,刘飞成,朱崇浩,王志佳,张建经. 岩石力学与工程学报. 2017(11)
[6]水平和竖向地震作用下顺层岩质边坡动力可靠性分析[J]. 陈训龙,龚文惠,钟旭晗,邱金伟,李逸. 土木工程学报. 2017(10)
[7]含软弱夹层锚框支护边坡的地震响应研究[J]. 吴尚杰,蒋宇静,邓涛,关振长. 工程地质学报. 2017(04)
[8]不同循环加载条件下岩石阻尼比和阻尼系数研究[J]. 何明明,李宁,陈蕴生,朱才辉. 岩土力学. 2017(09)
[9]基于动力强度折减法的地震边坡稳定性分析[J]. 乔蓓,江德军. 水资源与水工程学报. 2017(02)
[10]地震作用下高边坡破坏的振动台试验[J]. 闫坤伐,卢建华,刘晓燕,周志军. 铁道科学与工程学报. 2016(12)
博士论文
[1]地震作用下土质边坡—锚固结构动力响应及相互作用研究[D]. 李金和.长安大学 2015
[2]锚固岩质边坡地震动力响应及锚固机理研究[D]. 彭宁波.兰州大学 2014
[3]岩质边坡稳定性分析理论与锚固设计优化研究[D]. 罗强.中南大学 2010
[4]地震作用下土钉支护边坡动力分析与抗震设计方法研究[D]. 董建华.兰州理工大学 2008
硕士论文
[1]顺层岩质边坡动力破坏机制振动台试验研究[D]. 毛文涛.西南交通大学 2017
[2]岩质边坡锚杆受力计算模型分析[D]. 何助强.重庆大学 2014
[3]层状软岩边坡地震动力响应特征及抗震加固措施研究[D]. 龙海涛.成都理工大学 2012
[4]含软弱夹层岩质边坡的地震时程响应分析[D]. 石乃鑫.兰州理工大学 2010
[5]锚杆岩土体系统地震动力响应分析[D]. 贾斌.重庆大学 2010
[6]顺层岩质边坡动力响应规律及变形破坏机理研究[D]. 徐继言.吉林大学 2009
[7]锚杆锚固系统低应变纵向动力响应规律的研究[D]. 徐晓核.重庆大学 2005
[8]基于完整锚杆系统动力响应的围岩质量识别研究[D]. 宋静.重庆大学 2005
本文编号：3194149
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 含单一弱面岩质边坡动力破坏模式
1.2.2 含单一弱面岩质边坡动力影响因素
1.2.3 含单一弱面岩质边坡动力分析方法
1.2.4 锚固岩质边坡动力响应
1.3 本文研究内容及思路
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究思路
2 岩质边坡动力稳定性影响因素及破坏模式研究
2.1 影响边坡动力稳定性的内因
2.1.1 边坡地形地貌
2.1.2 边坡地质构造
2.1.3 边坡岩土体性质
2.2 影响边坡动力稳定性的外因
2.2.1 水的影响
2.2.2 地震波性质的影响
2.2.3 风化作用的影响
2.2.4 坡面植被的影响
2.2.5 工程活动的影响
2.3 岩质边坡动力破坏模式
2.4 常见支护结构抗震性能调查
2.4.1 重力式挡墙
2.4.2 抗滑桩
2.4.3 防护网及喷射混凝土
2.4.4 锚杆及锚索
2.4.5 锚杆(索)加固体系失效模式
2.5 含单一弱面岩质边坡概化模型及支护设计
2.5.1 原型边坡工程概况
2.5.2 边坡概化模型
2.5.3 预应力锚索支护设计
2.6 本章小结
3 含单一弱面锚固岩质边坡动力稳定性分析
3.1 FLAC3D基本原理
3.1.1 FLAC3D边坡失稳判断方法
3.1.2 Mohr-Coulomb屈服准则
3.2 基于FLAC3D数值分析模型
3.2.1 模型的建立
3.2.2 本构模型和材料参数
3.2.3 边界条件及监测点布置
3.2.4 地震波的选取
3.2.5 阻尼形式
3.2.6 分析方案
3.3 锚固前后边坡动力响应对比分析
3.3.1 位移对比
3.3.2 剪应变增量对比
3.3.3 加速度对比
3.4 地震动参数影响分析
3.4.1 加速度峰值
3.4.2 频率
3.4.3 持时
3.4.4 地震波波形
3.5 锚固参数影响分析
3.5.1 锚固段长度
3.5.2 锚固间距
3.5.3 锚固倾角
3.6 锚索轴力动力响应分析
3.6.1 加速度峰值的影响
3.6.2 频率的影响
3.6.3 地震波波形的影响
3.7 本章小结
4 简谐激励下锚固岩质边坡受力分析
4.1 地震力的传递
4.1.1 整体分析
4.1.2 锚杆与岩体间地震力的传递
4.2 计算模型建立与求解
4.2.1 边坡动力稳定性分析
4.2.2 计算模型简化假设
4.2.3 动力分析模型及运动平衡方程
4.2.4 运动方程求解
4.3 运动方程求解
4.3.1 水平简谐振动下运动方程求解
4.3.2 竖直简谐振动下运动方程求解
4.3.3 水平和竖直简谐振动下运动方程求解
4.3.4 地震作用下运动方程求解
4.3.5 激振力的选取
4.3.6 参数取值
4.3.7 算例分析
4.4 地震动参数影响分析
4.4.1 加速度峰值
4.4.2 频率
4.4.3 地震波波形
4.5 锚固参数影响分析
4.5.1 锚固间距
4.5.2 锚固段长度
4.5.3 锚固倾角
4.6 对比分析与优化意见
4.6.1 对比分析
4.6.2 优化意见
4.7 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩质边坡地震动力响应研究进展[J]. 宋丹青,陈志荣,陈俊栋. 水利与建筑工程学报. 2018(06)
[2]层状岩质边坡动力变形破坏特征的试验研究[J]. 刘汉东,陈钧龙,牛林峰,王忠福,朱瑞,姚亮. 水利与建筑工程学报. 2018(02)
[3]锚固岩质边坡锚杆动力简化分析[J]. 彭宁波,孙博,王逢睿,郝浩. 科学技术与工程. 2018(08)
[4]地震动参数对边坡地震响应的影响规律[J]. 张江伟,李小军,袁颖,迟明杰,陈苏. 地震学报. 2017(05)
[5]地震作用下含倾斜软弱夹层斜坡场地的动力响应特性研究[J]. 闫孔明,刘飞成,朱崇浩,王志佳,张建经. 岩石力学与工程学报. 2017(11)
[6]水平和竖向地震作用下顺层岩质边坡动力可靠性分析[J]. 陈训龙,龚文惠,钟旭晗,邱金伟,李逸. 土木工程学报. 2017(10)
[7]含软弱夹层锚框支护边坡的地震响应研究[J]. 吴尚杰,蒋宇静,邓涛,关振长. 工程地质学报. 2017(04)
[8]不同循环加载条件下岩石阻尼比和阻尼系数研究[J]. 何明明,李宁,陈蕴生,朱才辉. 岩土力学. 2017(09)
[9]基于动力强度折减法的地震边坡稳定性分析[J]. 乔蓓,江德军. 水资源与水工程学报. 2017(02)
[10]地震作用下高边坡破坏的振动台试验[J]. 闫坤伐,卢建华,刘晓燕,周志军. 铁道科学与工程学报. 2016(12)
博士论文
[1]地震作用下土质边坡—锚固结构动力响应及相互作用研究[D]. 李金和.长安大学 2015
[2]锚固岩质边坡地震动力响应及锚固机理研究[D]. 彭宁波.兰州大学 2014
[3]岩质边坡稳定性分析理论与锚固设计优化研究[D]. 罗强.中南大学 2010
[4]地震作用下土钉支护边坡动力分析与抗震设计方法研究[D]. 董建华.兰州理工大学 2008
硕士论文
[1]顺层岩质边坡动力破坏机制振动台试验研究[D]. 毛文涛.西南交通大学 2017
[2]岩质边坡锚杆受力计算模型分析[D]. 何助强.重庆大学 2014
[3]层状软岩边坡地震动力响应特征及抗震加固措施研究[D]. 龙海涛.成都理工大学 2012
[4]含软弱夹层岩质边坡的地震时程响应分析[D]. 石乃鑫.兰州理工大学 2010
[5]锚杆岩土体系统地震动力响应分析[D]. 贾斌.重庆大学 2010
[6]顺层岩质边坡动力响应规律及变形破坏机理研究[D]. 徐继言.吉林大学 2009
[7]锚杆锚固系统低应变纵向动力响应规律的研究[D]. 徐晓核.重庆大学 2005
[8]基于完整锚杆系统动力响应的围岩质量识别研究[D]. 宋静.重庆大学 2005
本文编号：3194149
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