考虑边坡后缘拉应力区的地震稳定性极限分析
发布时间：2022-02-22 13:27
通过野外观测与室内试验发现,边坡后缘往往存在拉应力区,拉应力区的存在会显著影响边坡的稳定性,而地震荷载的存在会放大这种影响。拉应力区对斜坡稳定性的影响,目前主要采用两种破坏机制进行分析:（1）在传统的完整边坡中引入裂缝;（2）消减强度准则中的抗拉强度（即张拉截断）。文章结合极限分析上限法和拟静力法,考虑竖向加速度的影响,分别推导出上述两种破坏机制下各项稳定性参数的计算方程,通过蒙特卡洛法与序列二次优化法结合进行数值计算,计算方法快,精度高。以两种破坏机制在不同参数组合下的位移系数为基础,对不同类型的地震波,尤其新型方法识别出来的近断层脉冲型地震波,采用改进的Newmark法对边坡进行永久位移分析,结果显示:（1）拉应力区对边坡稳定性的影响是显著的,而在地震荷载作用下对边坡稳定性的影响会更大,尤其是考虑最不利裂缝边坡或者对于完全受张拉截断的垂直边坡。拉应力区的存在同样对边坡永久位移产生巨大的影响。文中算例显示:裂缝的存在甚至会使永久位移达到M-C边坡的五倍。而考虑竖向地震动的影响,可能会产生更大的永久位移,竖向地震里方向朝下时,计算得到最大的永久位移。对于张拉截断边坡,在ξ取值较小时（0...
【文章来源】：西南交通大学四川省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡稳定性研究方法介绍
1.2.2 极限分析上限法发展介绍
1.2.3 地震边坡稳定性研究现状
1.2.4 近断层脉冲地震动特性研究现状
1.3 研究内容
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 不同破坏机制下二维地震边坡稳定性分析
2.1 引言
2.2 含拉应力区边坡破坏准则
2.2.1 裂缝边坡
2.2.2 土体受张拉截断破坏机制影响边坡
2.3 计算理论分析及公式推导
2.3.1 计算理论分析
2.3.2 计算公式推导
2.4 数值方法稳定性计算及结果展示
2.4.1 引入裂缝边坡
2.4.1.1 裂缝在不同深度下的边坡稳定性分析
2.4.1.2 裂缝在不同位置处的边坡稳定性分析
2.4.1.3 边坡在任意位置和深度下的稳定性分析
2.4.2 张拉截断边坡计算展示
2.5 坡体永久位移分析
2.5.1 坡体永久位移计算推导
2.6 本章小结
第3章 三维带裂缝边坡稳定性分析
3.1 引言
3.2 边坡旋转破坏机制
3.2.1 破坏机制概述
3.2.2 极限分析上限法分析三维破坏边坡
3.3 数值结果分析
3.3.1 数值方法的验证
3.3.2 出现最不利裂缝时坡体稳定性系数大小
3.3.3 带裂缝边坡安全系数图表
3.4 临界破坏机制
3.5 小结
第4章 考虑脉冲地震动作用的边坡稳定性极限分析
4.1 引言
4.2 近断层脉冲地震动特性
4.3 脉冲型地震动识别与提取
4.4 数值模型与工况介绍
4.4.1 三类地震动对考虑拉应力区边坡的影响
4.4.2 脉冲部分提取
4.4.3 脉冲方向特征
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表论文及参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]2015年中国大陆地震灾害损失述评[J]. 陈通,郑通彦. 灾害学. 2016(03)
[2]三维土质边坡稳定性分析方法研究现状与展望[J]. 高玉峰,王迪,张飞. 河海大学学报(自然科学版). 2015(05)
[3]近断层速度脉冲地震动对边坡滑移的影响分析[J]. 宋健,高广运. 岩石力学与工程学报. 2014(02)
[4]EH4法在探测深厚滑坡堆积体中的应用[J]. 程光贵,康世海. 工程勘察. 2013(12)
[5]基于非线性破坏准则的边坡稳定性极限分析[J]. 张迎宾,李亮,赵炼恒,姚辉,任东亚. 岩土力学. 2011(11)
[6]汶川地震滑坡灾害研究综述[J]. 许冲,戴福初,徐锡伟. 地质论评. 2010(06)
[7]非线性破坏准则下法向受力条形浅锚抗拔力上限计算方法[J]. 赵炼恒,李亮,杨小礼,但汉成,邹金锋. 中南大学学报(自然科学版). 2009(05)
[8]地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨[J]. 郑颖人,叶海林,黄润秋. 岩石力学与工程学报. 2009(08)
[9]非线性破坏准则的竖直边坡稳定性分析[J]. 李新坡,张正波,吴永,何思明. 四川大学学报(工程科学版). 2009(S1)
[10]特殊长周期地震动的参数特征研究[J]. 徐龙军,胡进军,谢礼立. 地震工程与工程振动. 2008(06)
博士论文
[1]近场脉冲型地震动的量化识别及特性研究[D]. 常志旺.哈尔滨工业大学 2014
[2]线性与非线性破坏准则下岩土极限分析方法及其应用[D]. 杨小礼.中南大学 2002
硕士论文
[1]地震作用下考虑拉—剪强度的边坡稳定性分析[D]. 梁小光.北京交通大学 2017
[2]近断层区域划分及近断层速度脉冲型地震动模拟[D]. 王宇航.西南交通大学 2015
本文编号：3639538
【文章来源】：西南交通大学四川省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡稳定性研究方法介绍
1.2.2 极限分析上限法发展介绍
1.2.3 地震边坡稳定性研究现状
1.2.4 近断层脉冲地震动特性研究现状
1.3 研究内容
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 不同破坏机制下二维地震边坡稳定性分析
2.1 引言
2.2 含拉应力区边坡破坏准则
2.2.1 裂缝边坡
2.2.2 土体受张拉截断破坏机制影响边坡
2.3 计算理论分析及公式推导
2.3.1 计算理论分析
2.3.2 计算公式推导
2.4 数值方法稳定性计算及结果展示
2.4.1 引入裂缝边坡
2.4.1.1 裂缝在不同深度下的边坡稳定性分析
2.4.1.2 裂缝在不同位置处的边坡稳定性分析
2.4.1.3 边坡在任意位置和深度下的稳定性分析
2.4.2 张拉截断边坡计算展示
2.5 坡体永久位移分析
2.5.1 坡体永久位移计算推导
2.6 本章小结
第3章 三维带裂缝边坡稳定性分析
3.1 引言
3.2 边坡旋转破坏机制
3.2.1 破坏机制概述
3.2.2 极限分析上限法分析三维破坏边坡
3.3 数值结果分析
3.3.1 数值方法的验证
3.3.2 出现最不利裂缝时坡体稳定性系数大小
3.3.3 带裂缝边坡安全系数图表
3.4 临界破坏机制
3.5 小结
第4章 考虑脉冲地震动作用的边坡稳定性极限分析
4.1 引言
4.2 近断层脉冲地震动特性
4.3 脉冲型地震动识别与提取
4.4 数值模型与工况介绍
4.4.1 三类地震动对考虑拉应力区边坡的影响
4.4.2 脉冲部分提取
4.4.3 脉冲方向特征
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表论文及参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]2015年中国大陆地震灾害损失述评[J]. 陈通,郑通彦. 灾害学. 2016(03)
[2]三维土质边坡稳定性分析方法研究现状与展望[J]. 高玉峰,王迪,张飞. 河海大学学报(自然科学版). 2015(05)
[3]近断层速度脉冲地震动对边坡滑移的影响分析[J]. 宋健,高广运. 岩石力学与工程学报. 2014(02)
[4]EH4法在探测深厚滑坡堆积体中的应用[J]. 程光贵,康世海. 工程勘察. 2013(12)
[5]基于非线性破坏准则的边坡稳定性极限分析[J]. 张迎宾,李亮,赵炼恒,姚辉,任东亚. 岩土力学. 2011(11)
[6]汶川地震滑坡灾害研究综述[J]. 许冲,戴福初,徐锡伟. 地质论评. 2010(06)
[7]非线性破坏准则下法向受力条形浅锚抗拔力上限计算方法[J]. 赵炼恒,李亮,杨小礼,但汉成,邹金锋. 中南大学学报(自然科学版). 2009(05)
[8]地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨[J]. 郑颖人,叶海林,黄润秋. 岩石力学与工程学报. 2009(08)
[9]非线性破坏准则的竖直边坡稳定性分析[J]. 李新坡,张正波,吴永,何思明. 四川大学学报(工程科学版). 2009(S1)
[10]特殊长周期地震动的参数特征研究[J]. 徐龙军,胡进军,谢礼立. 地震工程与工程振动. 2008(06)
博士论文
[1]近场脉冲型地震动的量化识别及特性研究[D]. 常志旺.哈尔滨工业大学 2014
[2]线性与非线性破坏准则下岩土极限分析方法及其应用[D]. 杨小礼.中南大学 2002
硕士论文
[1]地震作用下考虑拉—剪强度的边坡稳定性分析[D]. 梁小光.北京交通大学 2017
[2]近断层区域划分及近断层速度脉冲型地震动模拟[D]. 王宇航.西南交通大学 2015
本文编号：3639538
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