基于重载列车动荷载及地震动力作用下水库库岸边坡稳定性分析

发布时间：2017-04-21 12:00

  本文关键词：基于重载列车动荷载及地震动力作用下水库库岸边坡稳定性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水库塌岸作为一种自然地质灾害具有极强的破坏力,破坏范围极大。在外界不利因素的影响下,库岸边坡更容易出现塌落、崩塌等形式的破坏,造成不可估量的损失。因此,将库岸边坡在不同外界因素影响下的稳定性进行分析研究,对于库岸边坡的灾害防治以及库区范围内基础设施的正常运营,都具有重要的参考价值和适用性。本文以前窑子水库大桥桥址区库岸边坡为工程依托,结合库区自然地理概况、地形地貌、地层岩性、水文地质条件、地质构造及地震等方面的调查,归纳出库区存在库岸边坡类型以及影响库岸边坡稳定性的外界因素。针对两类库岸边坡结构,应用各自对应的计算方法,分析在不同外界因素影响下库岸边坡的稳定性。针对桥址区散粒体库岸边坡结构,分析其在地震动力及库水位升降变化影响下的稳定性。基于离散元原理,提出散粒体库岸边坡稳定性的判别依据,在拟静力原理框架下,采用PFC2D软件分析桥址区散粒体库岸边坡在不同地震烈度等级下以及不同库水位高度条件下的稳定性差异,为类似散粒体堆积体稳定性分析提供一定的技术参考。基于FLAC3D基本原理,分析重载列车动荷载作用下的连续岩质库岸边坡的稳定性,通过车桥耦合系统数值仿真技术得到道床底部位置的重载列车动荷载数据,根据动力波在混凝土构筑物中的衰减规律,确定出施加于库岸边坡的动荷载大小,进而分析连续岩质库岸边坡的稳定性。结合Itasca公司提供的关于FLAC和PFC2D的耦合技术,以前窑子水库大桥桥址区存在的连续岩质库岸边坡与散粒体库岸边坡为研究对象,分析其耦合模型的动态响应,旨在为该类边坡结构的稳定性分析提供一定的技术依据与参考。
【关键词】：库岸边坡 稳定性 地震动力 重载列车动荷载 库水位高度
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U211.3;TV223
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 本文研究背景和意义9-15
• 1.2 国内外研究现状15-17
• 1.2.1 水库库岸边坡稳定性研究15-16
• 1.2.2 岩质边坡稳定性分析研究16-17
• 1.2.3 散粒体边坡稳定性分析研究17
• 1.3 研究思路及技术路线17-21
• 1.3.1 研究内容18
• 1.3.2 研究思路18
• 1.3.3 技术路线18-21
• 2 自然地质环境条件21-27
• 2.1 自然地理概况21-22
• 2.2 地形地貌22-23
• 2.3 地层岩性23-24
• 2.4 水文地质条件24
• 2.5 地质构造及地震24-27
• 3 地震动力作用下散粒体库岸边坡的稳定性分析27-59
• 3.1 PFC2D基本原理28-33
• 3.1.1 PFC2D基本元素28-29
• 3.1.2 PFC2D计算原理29-33
• 3.2 PFC2D模型参数确定33-38
• 3.3 散粒体库岸边坡稳定性判别依据38-44
• 3.3.1 拟静力法原理38-39
• 3.3.2 拟静力离心实验模型力学分析39-40
• 3.3.3 地震烈度与库岸边坡底坡改变量关系标定40-42
• 3.3.4 散粒体库岸边坡稳定性判别原理的提出42-44
• 3.4 散粒体库岸边坡模拟分析44-57
• 3.4.1 Clump理论44-45
• 3.4.2 散粒体库岸边坡初始模型的确定45-51
• 3.4.3 不同地震烈度下的散粒体库岸边坡稳定性分析51-53
• 3.4.4 不同库水位高度、不同地震烈度作用下散粒体库岸边坡稳定性分析53-57
• 3.5 本章小结57-59
• 4 重载列车动荷载作用下岩质库岸边坡的稳定性分析59-73
• 4.1 FLAC3D原理60-61
• 4.1.1 FLAC3D简介60
• 4.1.2 FLAC3D动力计算原理60-61
• 4.2 计算模型的建立61-65
• 4.2.1 计算模型概述61-62
• 4.2.2 模型材料参数62-63
• 4.2.3 库岸边坡自然状态下的稳定性分析63-65
• 4.3 重载列车动荷载作用下库岸边坡的稳定性分析65-71
• 4.3.1 列车动荷载选取65-67
• 4.3.2 列车动荷载折减67-68
• 4.3.3 列车动荷载作用下稳定性分析68-69
• 4.3.4 列车动荷载累积作用响应分析69-71
• 4.4 本章小结71-73
• 5 连续岩质库岸边坡-散粒体库岸边坡耦合动态响应分析73-83
• 5.1 连续-颗粒单元耦合73-79
• 5.1.1 连续-颗粒单元耦合技术73-74
• 5.1.2 连续-颗粒单元耦合原理74-76
• 5.1.3 连续-颗粒单元耦合计算验证76-79
• 5.2 耦合边坡模型动态响应分析79-82
• 5.2.1 耦合模型的建立79-80
• 5.2.2 模型动态响应分析80-82
• 5.3 本章小结82-83
• 6 结论83-85
• 6.1 结论83-84
• 6.2 展望84
• 6.3 创新点84-85
• 参考文献85-88
• 致谢88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王忠福;何思明;李秀珍;;西藏樟木后山危岩崩塌颗粒离散元数值分析[J];岩土力学;2014年S1期

2 姜世平;芮筱亭;洪俊;戎保;刘志军;;散粒体系统动力学仿真[J];岩土力学;2011年08期

3 李NB;袁富强;;列车动荷载作用下土的动力特性分析[J];天津城市建设学院学报;2010年01期

4 杨庆华;姚令侃;杨明;;地震作用下松散堆积体崩塌的颗粒流数值模拟[J];西南交通大学学报;2009年04期

5 李顺波;东兆星;齐燕军;焦金锋;;爆炸冲击波在不同介质中传播衰减规律的数值模拟[J];振动与冲击;2009年07期

6 毛泽宇;姚令侃;杨庆华;黄小琴;;地震作用下崩塌灾势评估方法研究——以川藏公路通麦到105道班为实验线[J];地质灾害与环境保护;2008年04期

7 张建国;牛爱军;;基于正交实验的多孔金属激光烧结成型工艺的研究[J];制造业自动化;2008年12期

8 简文彬;胡忠志;樊秀峰;洪儒宝;;边坡对循环荷载的响应研究[J];岩石力学与工程学报;2008年12期

9 徐礼华;刘素梅;李彦强;;丹江口水库区岩石软化性能试验研究[J];岩土力学;2008年05期

10 李树武;聂德新;刘惠军;;大型碎屑堆积体工程特性及稳定性评价[J];岩石力学与工程学报;2006年S2期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 张波;地铁车站地震破坏机理及密贴组合结构的地震响应研究[D];北京工业大学;2012年

2 罗勇;土工问题的颗粒流数值模拟及应用研究[D];浙江大学;2007年

3 汤明高;山区河道型水库塌岸预测评价方法及防治技术研究[D];成都理工大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 杨玲玲;铁路异物侵限监控技术方案及监控系统危险因素分析研究[D];西南交通大学;2014年

2 张廷国;基于FLAC3D的库岸路基边坡稳定性分析[D];重庆交通大学;2013年

3 高恭星;地震荷载作用下边坡稳定性分析[D];重庆大学;2013年

4 李川;散粒体斜坡破坏机制及破坏判据研究[D];成都理工大学;2013年

5 杨威;危岩落石灾害危险性评价及防治决策方法研究[D];重庆交通大学;2011年

6 张艺;地震荷载下压力集中型锚索数值模拟受力分析研究[D];重庆交通大学;2010年

7 贾佳欣;高烈度区行波激励下隧道动力响应规律的研究[D];西南交通大学;2010年

8 史东军;陕西某高边坡稳定性分析及其锚固效果评价[D];北京交通大学;2008年

9 陈秀琼;内昆铁路K249+159右侧岩质边坡崩塌形成机理及整治措施[D];西南交通大学;2007年

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本文编号：320266