地震作用下边坡锚固系统的动力响应及失效机理

发布时间：2022-12-04 09:46

　　地震诱发的地质灾害是岩土地震工程领域的研究热点,地震作用下边坡动力响应规律及边坡加固结构的抗震设计备受关注。实践证明岩土锚固技术具有抗震性能优越的特点,得到广泛应用,但是对工程中通常采用的全粘结非预应力锚杆、拉力型预应力锚杆和压力型预应力锚杆等三种主要锚杆类型的抗震性能优劣尚缺乏较深入的研究。本文考虑此三种锚杆加固土质、二元结构和岩质边坡等不同类型组合条件,采用动力有限元法模拟分析地震过程中边坡动力变形特征及锚杆结构内力变化规律,并对三种锚杆加固后边坡在震前及震后的稳定性进行对比研究,探讨此三类锚杆加固边坡的支护效果差异。研究取得如下成果和结论:（1）地震作用下,拉力型或压力型的预应力锚杆结构对边坡整体变形控制效果无显著区别,但采用全粘结非预应力锚杆加固的边坡的潜在变形范围明显小于预应力锚杆加固的边坡。（2）地震作用下边坡坡面加速度峰值具有放大效应。锚固系统对土质边坡的坡面PGA放大系数具有明显的抑制作用,不同锚固系统的控制效果并无明显区别,但随坡高的增加其抑制效果逐渐减弱;锚固系统对二元结构边坡的坡面PGA放大系数同样具有抑制作用,且预应力锚杆支护的控制效果更好,但坡高的影响不显著;... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡动力响应分析
        1.2.2 岩土锚固结构动力响应分析及抗震设计
    1.3 当前研究存在的问题
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究技术路线
第二章 边坡及锚固系统动力耦合分析基础理论
    2.1 边坡与锚固系统的相互作用模型
        2.1.1 边坡工程类型
        2.1.2 边坡锚固结构类型
    2.2 岩土本构模型
        2.2.1 Mohr-Coulomb弹塑性模型
        2.2.2 线弹性动力模型
        2.2.3 等效线性模型(Hardin-Drnevich模型)
    2.3 Geo-Studio动力有限元分析方法
        2.3.1 地应力平衡
        2.3.2 应力重分布
        2.3.3 应力应变分析
        2.3.4 有限元单元应力法
        2.3.5 地震响应分析
        2.3.6 永久变形分析
    2.4 锚杆的数值模拟方法
    2.5 地震荷载的数值模拟方法
    2.6 本章小结
第三章 土质边坡与锚固系统的动力耦合分析
    3.1 引言
    3.2 土质边坡数值分析模型
        3.2.1 模型的建立
        3.2.2 锚杆及岩土体参数
        3.2.3 地震波基本特征
    3.3 结果分析
        3.3.1 边坡动力破坏模式对比分析
        3.3.2 坡面加速度响应分析
        3.3.3 不同类型锚杆轴力变化规律
        3.3.4 边坡稳定性动态演化规律
        3.3.5 边坡永久变形分析
    3.4 小结
第四章 二元结构边坡与锚固系统的动力耦合分析
    4.1 引言
    4.2 二元结构边坡数值分析模型
        4.2.1 模型的建立
        4.2.2 锚杆及岩土体参数
        4.2.3 地震波基本特征
    4.3 结果分析
        4.3.1 边坡动力破坏模式对比分析
        4.3.2 坡面加速度响应分析
        4.3.3 不同类型锚杆轴力变化规律
        4.3.4 边坡稳定性动态演化规律
    4.4 小结
第五章 岩质边坡与锚固系统的动力耦合分析
    5.1 引言
    5.2 岩质边坡数值分析模型
        5.2.1 模型的建立
        5.2.2 锚杆及岩土体参数
        5.2.3 地震波基本特征
    5.3 结果分析
        5.3.1 边坡动力破坏模式对比分析
        5.3.2 坡面加速度响应分析
        5.3.3 不同类型锚杆轴力变化规律
        5.3.4 边坡稳定性动态演化规律
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同锚固方式边坡地震响应与动力有限元稳定分析[J]. 王桂萱,刘道勇,赵杰.  辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2015(11)
[2]地震作用下边坡稳定性分析的拟静力法研究[J]. 邓东平,李亮,赵炼恒.  中南大学学报(自然科学版). 2014(10)
[3]锚固长度对加锚边坡地震动力特性的影响[J]. 朱宏伟,姚令侃,项琴.  水文地质工程地质. 2012(03)
[4]基于滑动面搜索新方法对地震作用下边坡稳定性拟静力分析[J]. 邓东平,李亮.  岩石力学与工程学报. 2012(01)
[5]地震作用下土钉支护边坡永久位移计算方法研究[J]. 董建华,朱彦鹏.  工程力学. 2011(10)
[6]地震作用下顺层岩质边坡动力响应规律及变形机制研究[J]. 言志信,张刘平,曹小红,张学东,蔡汉成.  岩土工程学报. 2011(S1)
[7]锚杆支护边坡动力响应规律及锚固参数影响[J]. 朱宏伟,项琴.  公路交通科技. 2011(07)
[8]地震作用下边坡动力响应的数值模拟研究[J]. 陈晓利,李杨,洪启宇,赵永红.  岩石学报. 2011(06)
[9]三维边坡地震永久位移初探[J]. 卢坤林,朱大勇,朱亚林,许强.  岩土力学. 2011(05)
[10]基于Janbu法的边坡整体稳定性滑动面搜索新方法[J]. 邓东平,李亮,赵炼恒.  岩土力学. 2011(03)

博士论文
[1]地震作用下土质边坡—锚固结构动力响应及相互作用研究[D]. 李金和.长安大学 2015
[2]锚固岩质边坡地震动力响应及锚固机理研究[D]. 彭宁波.兰州大学 2014
[3]高速铁路路堑岩质边坡的动态响应及稳定性研究[D]. 金亮星.中南大学 2005

硕士论文
[1]水平地震荷载作用下斜坡路基动力响应[D]. 刘晋南.西南交通大学 2009
[2]地震荷载作用下岩质边坡稳定性研究[D]. 杜晓丽.西安科技大学 2008
[3]基于Geo-Slope的深基坑复合土钉支护渗流场与应力场的耦合分析[D]. 杨丽娜.西安理工大学 2006



本文编号：3708030