层状边坡岩体结构的后屈曲性态及其稳定性

发布时间：2022-07-11 19:41

　　层状边坡岩体大量存在于我国西南山区,其不稳定性引发的地质灾害主要表现为前期的边坡整体屈曲破坏和后期的坡脚剪切破坏。本论文针对层状边坡岩体的赋存状况和屈曲变形特征,应用初始后屈曲理论探讨了岩体结构在不同变形阶段的屈曲性态和后屈曲性态,建立了边坡岩体在弹性阶段、塑性阶段和损伤阶段的稳定性准则及其屈曲破坏判据。论文的主要研究内容如下:1.应用初始后屈曲理论和突变理论,以岩体结构分岔点附近足够小的邻域为研究对象,给出了边坡岩体在弹性阶段的临界屈曲方程和分岔屈曲方程,确定了不同位移边界条件下边坡岩体屈曲的上下限;给出了岩体结构在分岔点附近的模态幅值和与其独立的相关参数之间的微分关系,确定了边坡岩体在后屈曲路径上的极值点。2.依据岩体材料的塑性屈服条件和岩体结构的塑性机构条件,将弹性初始后屈曲理论推广应用到了岩体结构的弹塑性初始后屈曲,给出了边坡岩体出现初始塑性屈曲时的临界值,确定了岩体结构不出现卸载和中性加载时的极限塑性屈曲的稳定值。3.根据非均质岩体的损伤弱化特性,提出了岩体损伤模量的弱化拐点即为岩石残余模量之值的物理模型,由Weibull分布曲线的渐近线确定了岩体的残余强度;指出极限状态下的... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡稳定性研究现状
        1.2.2 层状边坡稳定性研究现状
    1.3 本文研究内容
2 边坡岩体材料特性
    2.1 岩石的变形破坏特征
        2.1.1 岩石的变形破坏过程
        2.1.2 岩石材料的简化模型
    2.2 峰值前岩石的变形特性
        2.2.1 岩石变形的分类
        2.2.2 层状岩体的拉压特性
        2.2.3 岩体的等效弹性模量
        2.2.4 边坡岩体的塑性特性
    2.3 峰值后岩石的变形特性
        2.3.1 岩石材料的损伤特性
        2.3.2 岩体材料的残余模量
        2.3.3 损伤模量的非均质参数
    2.4 本章小结
3 边坡岩体的初始后屈曲
    3.1 边坡岩体滑动的条件
    3.2 边坡岩体的位能增量泛函
    3.3 边坡岩体的屈曲临界载荷
        3.3.1 固支边坡的屈曲临界载荷
        3.3.2 简支边坡的屈曲临界载荷
        3.3.3 其余约束的屈曲临界载荷
    3.4 本章小结
4 边坡岩体的后屈曲性态
    4.1 位能增量的简单代数函数
        4.1.1 固支边坡位能的代数函数
        4.1.2 简支边坡位能的代数函数
    4.2 边坡岩体的模态幅值方程
    4.3 边坡岩体的屈曲分岔载荷
    4.4 边坡岩体的屈曲模态幅值
    4.5 边坡岩体的破断位置
        4.5.1 固支边坡的破断位置
        4.5.2 简支边坡的破断位置
    4.6 本章小结
5 边坡岩体的稳定性性态
    5.1 边坡岩体的弹性屈曲
        5.1.1 边坡岩体的临界屈曲
        5.1.2 边坡岩体的分岔屈曲
    5.2 边坡岩体的塑性屈曲
        5.2.1 边坡岩体的初始塑性屈曲
        5.2.2 边坡岩体的极限塑性屈曲
    5.3 边坡岩体的损伤屈曲
        5.3.1 边坡岩体的临界损伤屈曲
        5.3.2 边坡岩体的分岔损伤屈曲
    5.4 本章小结
6 边坡岩体的稳定性准则
    6.1 边坡岩体的极值点屈曲
    6.2 模态幅值极值及其稳定性
    6.3 边坡岩体的损伤极值点屈曲
    6.4 边坡岩体的稳定性准则
        6.4.1 边坡岩体的弹性稳定性准则
        6.4.2 边坡岩体的塑性稳定性准则
        6.4.3 边坡岩体的损伤稳定性准则
    6.5 工程算例
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]层状边坡岩体结构的后屈曲稳定性态[J]. 陈笑楠,张慧梅.  辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]基于应变能密度的非均质岩石损伤本构模型研究[J]. 文志杰,田雷,蒋宇静,左宇军,孟凡宝,董优,林观,杨涛,吕大炜.  岩石力学与工程学报. 2019(07)
[3]考虑峰值后区应力跌落速率的脆岩损伤本构模型研究[J]. 张超,杨期君,曹文贵.  岩土力学. 2019(08)
[4]边坡稳定性计算方法分析与应用[J]. 王胜.  河南建材. 2018(06)
[5]岩质高边坡稳定性分析及防护研究[J]. 席永慧,江波.  建材与装饰. 2018(46)
[6]边坡稳定性定量分析方法研究现状探讨[J]. 吴家才,燕全志,王韬.  山西建筑. 2018(08)
[7]岩石脆性破坏表征与Weibull分布适用范围[J]. 陈竑然,秦四清,薛雷,杨百存,张珂,吴晓娲.  地球物理学进展. 2017(05)
[8]边坡稳定性分析方法研究现状与展望[J]. 周东升,杨凤芸,武帅萌.  露天采矿技术. 2017(07)
[9]常用边坡稳定性分析方法研究及发展趋势[J]. 高卫亮.  中国标准化. 2017(10)
[10]岩石加速破裂行为的物理自相似律[J]. 杨百存,秦四清,薛雷,陈竑然,吴晓娲,张珂.  地球物理学报. 2017 (05)

博士论文
[1]吉林省地质灾害调查与区划综合研究及预报预警系统建设[D]. 张以晨.吉林大学 2012
[2]岩质边坡稳定性分析及变形预测研究[D]. 李克钢.重庆大学 2006

硕士论文
[1]层状岩体边坡失稳研究及突变理论的运用[D]. 庞帅.河北工程大学 2017
[2]边坡稳定性评价的技术预见方法研究[D]. 张国臣.重庆交通大学 2016
[3]反倾层状边坡破坏机理及稳定性研究[D]. 常亚.长安大学 2014
[4]均质等厚反倾层状岩质边坡倾倒变形机理研究[D]. 蔡静森.中国地质大学 2013



本文编号：3658760