考虑多源不确定性的边坡地震稳定性概率评价
发布时间：2021-11-21 00:37
我国是多山且地震频发的国家,地震作用下的边坡稳定性评价是地震区边坡工程设计面临的重要课题。本文依托某核电站场地边坡地震稳定性评价项目,开展考虑地震和岩土参数多源不确定性的边坡地震稳定性概率评价研究,具有重要的理论价值和工程应用前景。本文主要研究内容如下:（1）对国内外边坡地震稳定性分析方法进行了文献调研,总结了边坡地震稳定性评价方法的研究现状,阐述了目前边坡地震稳定性评价方法中存在的问题。（2）基于经典的随机地震动模型和成熟的永久位移分析方法,采用蒙特卡洛模拟,建立了综合考虑地震不确定性和边坡参数不确定性的地震作用下边坡动力稳定性评价的全概率分析方法。（3）考虑场地剪切波速数据、发震断层信息、地震震级和地震距离以及边坡岩土参数的变异性,采用上述边坡地震稳定性全概率分析方法,计算了某核电站岩质边坡在不同工况条件下的失稳概率,讨论了场地特征和地震参数对计算结果的影响规律,研究了边坡岩土参数变异性对于失稳概率的影响,揭示了地震不确定性与边坡参数不确定性对边坡稳定性的不同影响。（4）基于拟静力方法和一阶可靠度方法,建立了边坡地震稳定性可靠度分析方法,计算了边坡在给定地震工况下的可靠度,探讨了地...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２００８？２０１７年全国地震灾害情况（数据来源：中国统计年鉴⑴）??
。而综合考虑地震不确定性??和坡体强度参数不确定性的边坡地震稳定性评价方法研究仍处于探索阶段，成为??制约地震区边坡工程设计、施工的重要技术难题。??３．５?????』?Ｍ?￣?＿地＞质灾害居??２．５?■??Ｕ?—???■清坡数畺???＾????????＂—?????ｚｚ???｜＇－５?ｆｃ???ｉｉｉ：ｙ?：＿Ｍｉ??２００８?２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７??年份??图１．２２００８？２０１７年全国地质灾害情况（数据来源：中国统计年鉴ｍ）??为此，开展地震作用下边坡动力稳定性的不确定性分析评价研究，综合考虑??各种不确定性因素的影响，构建更为科学合理的边坡地震稳定性评价方法，获得??地震震级、地震距离、岩土强度参数变异性等对边坡地震稳定性的影响规律，具??有十分重要的理论价值以及十分广阔的工程应用前景。??１．２国内外研究现状??目前，地震作用下的边坡稳定性研究主要集中在边坡地震稳定性评价方法研??究和地震对边坡稳定性的影响研究两方面。??１．?２．?１边坡地震稳定性评价方法研究??边坡地震稳定性评价方法包括确定性方法和不确定性方法两类。其中，确定??性方法将地震作用简化为荷载，主要有拟静力法、永久位移法和数值分析法。而??２??
浙江大学硕士学位论文?边坡地震稳定性评价方法??Ｙ５ｒ??ＦＯＳ＝ｆｅ?（２７）??式中，叉为潜在滑面的总抗剪力；??为潜在滑面的总动剪力。??整个运动系统计算过程的时域积分利用Ｗｉｉｓｏｎ－ｅ方法１％］完成。岩土体剪切??模量与阻尼比随剪应变变化的非线性变化关系由等效线性方法考虑。这里采用某??核电站强风化凝灰岩岩质边坡作为算例对整个解耦分析的过程进行说明，算例的??坡型及相关计算参数如图２．１所示。??：?７?￡?坡体重度?ｙ?＝?２２ｋＮ／ｍ３??Ｔ?Ｈｉ?＇?泊松比＂＝〇．３??｜三幸＝￥＃＝■?杨氏模量?￡＝１００?ＭＰａ??Ｉ?＿〒士二二番二牛斗曰?最大剪切模量Ｇ娜＝?３８．６ＭＰａ??二：＿＿ｉ?．．才｜：?———?｜??卜＝?：穿?３０?ｍ?土层的?Ｋｖ３〇＝１２００?ｍ／ｓ??平均剪切波速??＾????３?０?ｍ?丄?１５?ｍ丄?４Ｊ?ｍ???图２．１边坡模型计算剖面与模型参数??同时，利用随机地震动合成方法（见４．１节介绍），可以合成地震动时程信??号。这些模拟地震信号由于综合考虑了场地剪切波速特征、地震震级、地震距离、??发震断层特征，可以像实际地震信号一样与场地及地Ｉ条件相匹配，因此可以作??为地震动输入条件用于动态时程分析计算中。图２．２展示了?一条随机挑选用作示??例的模拟地震信号。??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于地震滑坡敏感性分析的同震滑坡分布格局——以2014年MS6.5鲁甸地震诱发滑坡为例[J]. 陈晓利,张凌,王明明. 地震地质. 2018(05)
[2]基于高分卫星遥感影像的地震应急滑坡编目与分布特征探讨——以2017年8月8日九寨沟7.0级地震为例[J]. 吴玮莹,王晓青,邓飞. 震灾防御技术. 2017(04)
[3]岩石边坡随机地震响应及动力可靠度分析[J]. 陈训龙,龚文惠,李逸,钟旭晗,邱金伟. 地下空间与工程学报. 2016(S2)
[4]强震作用下土质高边坡的可靠度分析[J]. 文思成,张洁,黄宏伟. 固体力学学报. 2016(S1)
[5]地震诱发滑坡风险概率模型及其应用[J]. 李凯平,石崇,王如宾,蔡征龙. 三峡大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]地震作用下边坡稳定性分析的拟静力法研究[J]. 邓东平,李亮,赵炼恒. 中南大学学报(自然科学版). 2014(10)
[7]双面高陡岩质边坡地震滑坡机制的研究[J]. 杨长卫,张建经,张明,姚书灵. 岩土力学. 2013(11)
[8]国内外地震滑坡研究综述[J]. 张铎,吴中海,李家存,蒋瑶. 地质力学学报. 2013(03)
[9]基于有限元强度折减法的边坡动力稳定性可靠性分析[J]. 吴应祥,刘东升,宋强辉,欧益宏. 岩土力学. 2013(07)
[10]2008年汶川地震滑坡详细编目及其空间分布规律分析[J]. 许冲,徐锡伟,吴熙彦,戴福初,姚鑫,姚琪. 工程地质学报. 2013(01)
博士论文
[1]概率地震滑坡危险性区划方法及应用[D]. 刘甲美.中国地震局地球物理研究所 2015
[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
硕士论文
[1]地震作用下节理岩质边坡稳定性数值模拟研究[D]. 滕光亮.中国地震局兰州地震研究所 2012
[2]地震次生滑坡危险性分析[D]. 夏毓超.西南交通大学 2010
[3]软土地区深基坑变形的有限差分法研究[D]. 朱元勋.同济大学 2007
本文编号：3508404
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２００８？２０１７年全国地震灾害情况（数据来源：中国统计年鉴⑴）??
。而综合考虑地震不确定性??和坡体强度参数不确定性的边坡地震稳定性评价方法研究仍处于探索阶段，成为??制约地震区边坡工程设计、施工的重要技术难题。??３．５?????』?Ｍ?￣?＿地＞质灾害居??２．５?■??Ｕ?—???■清坡数畺???＾????????＂—?????ｚｚ???｜＇－５?ｆｃ???ｉｉｉ：ｙ?：＿Ｍｉ??２００８?２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７??年份??图１．２２００８？２０１７年全国地质灾害情况（数据来源：中国统计年鉴ｍ）??为此，开展地震作用下边坡动力稳定性的不确定性分析评价研究，综合考虑??各种不确定性因素的影响，构建更为科学合理的边坡地震稳定性评价方法，获得??地震震级、地震距离、岩土强度参数变异性等对边坡地震稳定性的影响规律，具??有十分重要的理论价值以及十分广阔的工程应用前景。??１．２国内外研究现状??目前，地震作用下的边坡稳定性研究主要集中在边坡地震稳定性评价方法研??究和地震对边坡稳定性的影响研究两方面。??１．?２．?１边坡地震稳定性评价方法研究??边坡地震稳定性评价方法包括确定性方法和不确定性方法两类。其中，确定??性方法将地震作用简化为荷载，主要有拟静力法、永久位移法和数值分析法。而??２??
浙江大学硕士学位论文?边坡地震稳定性评价方法??Ｙ５ｒ??ＦＯＳ＝ｆｅ?（２７）??式中，叉为潜在滑面的总抗剪力；??为潜在滑面的总动剪力。??整个运动系统计算过程的时域积分利用Ｗｉｉｓｏｎ－ｅ方法１％］完成。岩土体剪切??模量与阻尼比随剪应变变化的非线性变化关系由等效线性方法考虑。这里采用某??核电站强风化凝灰岩岩质边坡作为算例对整个解耦分析的过程进行说明，算例的??坡型及相关计算参数如图２．１所示。??：?７?￡?坡体重度?ｙ?＝?２２ｋＮ／ｍ３??Ｔ?Ｈｉ?＇?泊松比＂＝〇．３??｜三幸＝￥＃＝■?杨氏模量?￡＝１００?ＭＰａ??Ｉ?＿〒士二二番二牛斗曰?最大剪切模量Ｇ娜＝?３８．６ＭＰａ??二：＿＿ｉ?．．才｜：?———?｜??卜＝?：穿?３０?ｍ?土层的?Ｋｖ３〇＝１２００?ｍ／ｓ??平均剪切波速??＾????３?０?ｍ?丄?１５?ｍ丄?４Ｊ?ｍ???图２．１边坡模型计算剖面与模型参数??同时，利用随机地震动合成方法（见４．１节介绍），可以合成地震动时程信??号。这些模拟地震信号由于综合考虑了场地剪切波速特征、地震震级、地震距离、??发震断层特征，可以像实际地震信号一样与场地及地Ｉ条件相匹配，因此可以作??为地震动输入条件用于动态时程分析计算中。图２．２展示了?一条随机挑选用作示??例的模拟地震信号。??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于地震滑坡敏感性分析的同震滑坡分布格局——以2014年MS6.5鲁甸地震诱发滑坡为例[J]. 陈晓利,张凌,王明明. 地震地质. 2018(05)
[2]基于高分卫星遥感影像的地震应急滑坡编目与分布特征探讨——以2017年8月8日九寨沟7.0级地震为例[J]. 吴玮莹,王晓青,邓飞. 震灾防御技术. 2017(04)
[3]岩石边坡随机地震响应及动力可靠度分析[J]. 陈训龙,龚文惠,李逸,钟旭晗,邱金伟. 地下空间与工程学报. 2016(S2)
[4]强震作用下土质高边坡的可靠度分析[J]. 文思成,张洁,黄宏伟. 固体力学学报. 2016(S1)
[5]地震诱发滑坡风险概率模型及其应用[J]. 李凯平,石崇,王如宾,蔡征龙. 三峡大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]地震作用下边坡稳定性分析的拟静力法研究[J]. 邓东平,李亮,赵炼恒. 中南大学学报(自然科学版). 2014(10)
[7]双面高陡岩质边坡地震滑坡机制的研究[J]. 杨长卫,张建经,张明,姚书灵. 岩土力学. 2013(11)
[8]国内外地震滑坡研究综述[J]. 张铎,吴中海,李家存,蒋瑶. 地质力学学报. 2013(03)
[9]基于有限元强度折减法的边坡动力稳定性可靠性分析[J]. 吴应祥,刘东升,宋强辉,欧益宏. 岩土力学. 2013(07)
[10]2008年汶川地震滑坡详细编目及其空间分布规律分析[J]. 许冲,徐锡伟,吴熙彦,戴福初,姚鑫,姚琪. 工程地质学报. 2013(01)
博士论文
[1]概率地震滑坡危险性区划方法及应用[D]. 刘甲美.中国地震局地球物理研究所 2015
[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
硕士论文
[1]地震作用下节理岩质边坡稳定性数值模拟研究[D]. 滕光亮.中国地震局兰州地震研究所 2012
[2]地震次生滑坡危险性分析[D]. 夏毓超.西南交通大学 2010
[3]软土地区深基坑变形的有限差分法研究[D]. 朱元勋.同济大学 2007
本文编号：3508404
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