高速公路边坡病害监测与失稳预报机理研究

发布时间：2017-07-17 23:25

  本文关键词：高速公路边坡病害监测与失稳预报机理研究

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【摘要】：边坡的病害监测与失稳预报评价已成为公路建设中面临的重大问题,而岩土体的粘弹粘塑损伤成为边坡变形、稳定性和监测的重要影响因素。边坡在运营过程中,影响安全稳定性的因素众多,通过建立边坡动态演化模型,结合变形破坏的力学机理分析和实际变形监测数据,开展数值仿真模拟,评价现今边坡的稳定性,进而通过时间延拓分析及特定工况分析,从而达到预测边坡的未来发展趋势的目的。本文的主要内容包括:(1)基于远程监测预警系统的基本架构以及特点,采用优化的监测设备,对高速公路边坡进行实时监测,建立边坡医院数据管理系统,对监测数据进行动态管理,实时分析,实现对特定边坡病害的预警预报。(2)在传统极限平衡的基础上,引入材料的动态强度折减,基于岩土体的粘弹粘塑损伤本构模型,提出了一种新的高速公路边坡失稳预报的模型,并在典型高速公路边坡中进行应用,通过不断校验、改进,最终到达能够指导工程实践的目标。(3)借助C语言编程计算,模拟得到滑坡的变形曲线,根据失稳判别条件预报边坡失稳破坏的时间,与标准的监测曲线进行对比分析,确定各种影响因素的影响量。本文采用的边坡稳定性评价方法的特点将边坡的地质条件、内部力学破坏过程机理及监测位移三者有机地结合起来,能够更加物理、客观地评价边坡的稳定状况和发展趋势。
【关键词】：边坡稳定性 监测系统 本构模型 极限平衡 劣化效应 失稳时间
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1.绪论10-18
• 1.1 前言10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 边坡稳定性评价现状10-13
• 1.2.2 边坡病害监测现状13-15
• 1.2.3 滑坡失稳预报现状15-16
• 1.3 论文的内容16-17
• 1.3.1 主要内容16-17
• 1.3.2 技术路线17
• 1.4 论文的创新点17-18
• 2.风险评估与监测预警18-39
• 2.1 安全风险评估的方法18-27
• 2.1.1 评估考虑因素18-19
• 2.1.2 岩质边坡安全风险评估19-24
• 2.1.3 土质边坡安全风险评估24-27
• 2.1.4 特殊边坡27
• 2.2 物联网监测预警的发展27-28
• 2.3 G15W112监测系统的构建28-34
• 2.3.1 工程及边坡概况28-30
• 2.3.2 测点的布置30-32
• 2.3.3 监测的内容、方法及仪器32-34
• 2.4 监测数据管理系统34-37
• 2.4.1 两大主界面35
• 2.4.2 两条主线35-37
• 2.5 分析预警系统37-38
• 2.6 本章小结38-39
• 3.基于粘弹粘塑损伤的失稳预报模型39-49
• 3.1 滑坡预报的基本问题39-40
• 3.2 拟采用的预报方法40-43
• 3.2.1 极限平衡分析法41
• 3.2.2 动态强度折减法41-42
• 3.2.3 材料劣化42-43
• 3.3 粘弹-粘塑-损伤本构方程43-48
• 3.3.1 材料损伤43
• 3.3.2 粘弹粘塑本构模型43-45
• 3.3.3 计算方法45-48
• 3.4 本章小结48-49
• 4.边坡失稳模拟49-58
• 4.1 C语言的特点49
• 4.2 边坡的尺度概化49-50
• 4.3 滑坡平衡方程50-51
• 4.4 C语言计算流程51-52
• 4.5 实例分析52-57
• 4.5.1 粘弹时效性分析52-54
• 4.5.2 粘弹塑损伤时效分析54-57
• 4.6 本章小结57-58
• 5.结论与展望58-60
• 5.1 结论58
• 5.2 展望58-60
• 参考文献60-65
• 附录65-66
• 致谢66

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本文编号：555095