發(fā)布時(shí)間：2020-12-16 15:37

　　隨著“一帶一路”倡議的深入推進(jìn),規(guī)劃在我國西部黃土地區(qū)的交通基礎(chǔ)建設(shè)越來越多,同時(shí)也難以避免的會(huì)處在高烈度地震區(qū),黃土邊坡具有坡度陡峭,裂隙發(fā)育豐富的特點(diǎn),是頻繁發(fā)生地震災(zāi)害和黃土滑坡的原因。因此穿越該地區(qū)的黃土隧道交通建設(shè)備受關(guān)注,由于隧道洞口段屬于易損部位。針對黃土邊坡、支護(hù)結(jié)構(gòu)及隧道三者耦合作用下,黃土隧道洞口邊仰坡穩(wěn)定性以及抗震性能需重點(diǎn)研究,對隧道建成后的正常使用以及震后快速修復(fù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用顆粒流PFC進(jìn)行數(shù)值模擬和大型振動(dòng)臺模型試驗(yàn)兩種方法針對性進(jìn)行研究。主要考慮的是有無坡面支護(hù)結(jié)構(gòu)這一因素,來研究邊坡、支護(hù)結(jié)構(gòu)、隧道三者在等工況下的響應(yīng)規(guī)律,分析三者間的關(guān)系,不穩(wěn)定和損傷的規(guī)律以及力變形的特征。主要進(jìn)行了以下的研究:(1)回顧國內(nèi)外有關(guān)受地震影響的隧道破壞,地震動(dòng)作用下邊坡顆粒流的建模以及參數(shù)標(biāo)定和選取的文獻(xiàn),為后續(xù)數(shù)值模擬的建模計(jì)算和振動(dòng)臺模型試驗(yàn)的制模及結(jié)果分析提供參考。(2)借助顆粒流(PFC5.0)數(shù)值模擬,分析了有無坡面防護(hù)結(jié)構(gòu)的黃土隧道坡體。分析結(jié)果顯示,對地震動(dòng)力作用表現(xiàn)出“趨表性”和“放大效應(yīng)”的特征,護(hù)坡和隧道的耦合,抑制了土體的不規(guī)則運(yùn)... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

顆粒流雙軸壓縮試驗(yàn)流程圖

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文模型細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定實(shí)際工程計(jì)算中，宏觀參數(shù)（如內(nèi)摩擦角，內(nèi)聚力等），巖土采用的數(shù)值均來自理實(shí)驗(yàn)，可直接應(yīng)用于工程。PFC 模型不是根據(jù)顆粒的實(shí)際尺寸建立的。顆粒流擬通過粒子的軌跡反映土壤的宏觀規(guī)律。目前，PFC 細(xì)觀參數(shù)的選擇主要是通過驗(yàn)來判斷和嘗試，這是常用的“試錯(cuò)法”。通過顆粒流軟件模擬雙軸壓縮實(shí)驗(yàn)來觀參數(shù)選擇。獲得的細(xì)觀參數(shù)可以近似為用于模型分配的粒子細(xì)觀參數(shù)。參考眾的研究，在使用模擬雙軸實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過查閱現(xiàn)有數(shù)據(jù)并模型參數(shù)[43-47]，顆粒流壓步驟如圖 2.1 所示，壓縮試驗(yàn)示意圖如圖 2.2 所示。謝星[48]等對黃土進(jìn)行了單軸驗(yàn)，給出了不同含水量黃土的單軸應(yīng)力應(yīng)變曲線,對黃土滑坡進(jìn)行數(shù)值模擬，標(biāo)定觀參數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況，參考謝星等[48]人的試驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，標(biāo)定細(xì)觀表 2.2。

圖 2.3 試驗(yàn)黃土應(yīng)力應(yīng)變曲線圖C 軟件進(jìn)行數(shù)值模擬的過程中，對研究區(qū)的地質(zhì)地貌進(jìn)行粒的實(shí)際大小來進(jìn)行模型建立，則會(huì)生成多達(dá)幾百萬黃能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到要求，所以在數(shù)值模擬建模過程中，會(huì)高井望[49]、曹文[50-51]、許自立[45]等建模方法。如圖 2.4，不布置粒子以模擬實(shí)際隧道。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地震作用下黃土滑坡加速度深度放大效應(yīng)及震后變形模式研究[J]. 張澤林,吳樹仁,王濤,唐輝明,梁昌玉.  土木工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]基于不同地質(zhì)要素土質(zhì)邊坡的地震變形破壞顆粒流模擬[J]. 梁敬軒,胡卸文,許曉君.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]黃土邊坡降雨沖刷試驗(yàn)及顆粒流模擬[J]. 吳謙,王常明,李同錄,毛雪松.  長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[4]沿海軟土地區(qū)PHC管樁-土-結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)臺試驗(yàn)[J]. 付毳,黃福云,陳寶春,鄭杰圣.  中國公路學(xué)報(bào). 2017(10)
[5]PFC滑坡模擬二、三維建模方法研究[J]. 曹文,李維朝,唐斌,鄧剛,李俊峰.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]鋸末混合土場地模型振動(dòng)臺試驗(yàn)研究[J]. 陳紅娟,李小軍,閆維明,陳適才,張學(xué)明.  巖土工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[7]PFC2D雙軸模擬壓縮微觀參數(shù)的影響研究[J]. 張中衛(wèi),陳梁.  四川建筑. 2016(04)
[8]顆粒流PFC3D數(shù)值模擬中標(biāo)定細(xì)觀參數(shù)的方法——擬合直剪試驗(yàn)法[J]. 湯保新,徐亮,李琪.  安徽建筑. 2016(02)
[9]斜坡振動(dòng)臺試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗨撇牧系膭?dòng)力特性研究[J]. 周飛,許強(qiáng),劉漢香,楊崢.  防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]可液化場地上三拱立柱式地鐵地下車站結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特性振動(dòng)臺試驗(yàn)研究[J]. 陳蘇,陳國興,戚承志,杜修力,王志華.  巖土力學(xué). 2015(07)

博士論文
[1]紫坪鋪水庫壩前大型古滑坡體地震響應(yīng)特征及變形機(jī)理研究[D]. 梁敬軒.西南交通大學(xué) 2018

碩士論文
[1]高速鐵路黃土隧道洞口段高邊坡動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 邊磊.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]非飽和土強(qiáng)度的三維顆粒流模擬[D]. 許自立.北京交通大學(xué) 2017
[3]涇陽南塬多序次黃土滑坡運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究[D]. 桂靜云.西安科技大學(xué) 2017
[4]考慮邊坡進(jìn)洞高程的大斷面黃土隧道洞口段動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 張欽鵬.蘭州交通大學(xué) 2017
[5]考慮邊坡進(jìn)洞高程效應(yīng)的隧道洞口段抗震技術(shù)研究[D]. 王麗麗.蘭州交通大學(xué) 2015
[6]巖石拉壓實(shí)驗(yàn)的顆粒離散元模擬[D]. 尹成.西南交通大學(xué) 2014
[7]PFC邊坡模型構(gòu)建問題研究[D]. 高井望.吉林大學(xué) 2014
[8]淺埋偏壓小凈距隧道洞口邊仰坡穩(wěn)定性研究[D]. 盧歡.重慶大學(xué) 2011
[9]隧道洞口仰坡穩(wěn)定性評價(jià)及處治方案研究[D]. 張偉.長安大學(xué) 2010



本文編號：2920395