本文關鍵詞： 地震 動力響應規(guī)律 有限單元法 小凈距隧道 穩(wěn)定性　出處：《中南林業(yè)科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：地震作用下邊坡的穩(wěn)定性研究是當前巖土地震工程學與地震工程研究領域的一個重點與熱點問題,以往的研究表明,全球滑坡帶與地震帶的分布基本一致,充分體現了地震對邊坡破壞具有觸發(fā)作用。在地震作用下邊坡或地下洞室的穩(wěn)定性研究已取得了很多的研究成果,然而地震作用下含地下洞室?guī)r質邊坡的穩(wěn)定性研究卻很少,其破壞機制顯然不同于一般的巖質邊坡,坡腳地下洞室的存在與開挖必將劣化坡體內的力學環(huán)境,再加上地震的作用,其破壞機理必將具有自身特點。因此,本文針對在地震作用下含地下洞室?guī)r質邊坡的動力響應規(guī)律與穩(wěn)定性開展了以下研究工作：(1)從靜力和動力的角度,分別闡述了幾種主要的邊坡穩(wěn)定性分析方法,分析了各種方法所適合的條件和特點,并且對所述方法進行了比較詳細的評價,比較了各方法所具有的優(yōu)勢與不足。(2)詳細闡述了有限單元法的計算原理。在靜力分析中,主要采用線彈性理論和彈塑性理論,分析材料和結構的變形能力和穩(wěn)定性；在動力分析中,主要運用特征值分析、基于Newmark法的時程分析與強度折減法相耦合的方法,分析材料和結構的動力響應特性和穩(wěn)定性。(3)利用有限元軟件對含單獨隧道和小凈距隧道的巖質邊坡進行靜力和動力穩(wěn)定性分析的數值模擬,得出邊坡圍巖應力和位移變化規(guī)律。在靜力分析中,僅考慮模型的自重,通過計算得到了邊坡主應力、位移和塑性變形的圖形,另外計算得到了邊坡穩(wěn)定性系數,對結果進行分析得出,上部與下部巖體應力情況有較大差異,坡面附近的巖體產生的位移較大,坡腳處的塑性應變值較大,邊坡有可能出現一定的滑坡現象；在動力分析中,將自重轉換為時變靜力荷載,通過對模型施加X單向和XZ雙向地震加速度,計算得到了邊坡位移、速度和加速度的時程圖形及三者的放大系數規(guī)律,并計算出各狀態(tài)下邊坡的穩(wěn)定性安全系數及塑性變形的圖形,對結果進行分析得出,邊坡在X向地震作用下,當峰值加速度為O.1g和0.15g時,整個邊坡處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),加速度、位移、速度時程與荷載的增加比例相同,放大系數很接近,當取0.2g后,邊坡大部分區(qū)域進入塑性狀態(tài),邊坡在XZ向地震作用下,當峰值加速度為0.1g時,整個邊坡處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),當取0.15g后,邊坡有多區(qū)域進入塑性狀態(tài)。(4)對本文研究分析出的結果進行總結,指出了還可以進一步加強完善的工作內容,為以后有關含隧道巖質邊坡動力穩(wěn)定性的研究提出了一些建議。
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【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU45

【參考文獻】

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本文編號：1464623