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《辽宁工程技术大学》 2005年
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采动损伤地层结构地震响应研究

刘向峰  
【摘要】:资源开采活动使矿区地层结构遭受损伤、抵抗破坏能力降低。调查表明,天 然地震、采矿诱发地震对采动损伤地层内的地下结构破坏严重。开展矿区采矿损 伤地层结构地震响应的研究,对分析采动损伤地层结构动力破坏的机理、提高矿 区地下结构的抗震能力具有重要理论意义与现实意义。本文通过理论分析与数值 模拟的方法对采动损伤地层及其地下结构的地震响应进行研究,主要内容包括: 1、 综述了地震波在地层中传播规律的研究现状,并对岩石波速及地震波在岩 石介质中衰减研究成果进行了总结。 2、 利用ADPL语言对ANSYS程序进行了二次开发,在ANSYS中实现了粘弹性 人工边界的设置及其相应的波动输入,对粘弹性人工边界的精度与稳定性进行了 验证。 3、 根据地震波在层状地层中的传播规律,编制了相应程序,对地层中软弱夹 层对地面波动的影响进行了分析。 4、 对断层出露场地和浅埋断层场地的地震响应进行了数值模拟,分析了断层 产状变化对场地震动的影响情况。 5、 进行了井下巷道地震反应的弹塑性分析,探讨了地震力作用下巷道围岩应 力状态的变化规律。对不同围岩材料的巷道在不同频率地震波激励下的响应进行 了研究,分析了围岩应力与波数之间的关系。在考虑了变围岩材料性质变化的情 况下,探讨了巷道围岩的应力响应及位移响应与埋深间的关系。 6、 将采矿煤柱及其顶底板结构简化为“哑铃”几何模型,讨论了地震波在模 型内的传播规律,指出煤柱内地震波的强度与顶底板岩石介质波速、煤体介质波 速、煤柱宽度、煤柱两侧采空区的宽度有关。 7、 根据采空区顶板岩层的结构形式的变化,建立了多种采场模型。分别探讨 了各模型在拉伸波与剪切波作用下顶板岩层的响应。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P315.2

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王建国;残采期抚顺西露天矿边坡动力响应研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
2 焦长洲;地震作用下隧道式复合锚碇动力响应分析[D];西南交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 曹百站;采动地层结构的长期演化规律研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 常玉珍;吴敏哲;;组合肋壳几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
8 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期
9 王开强;孙飞飞;胡大柱;;多弹簧梁柱单元在空间钢框架非线性分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年06期
10 王江;周晖;宋雪峰;;变截面工形柱平面内弹塑性极限承载力研究[J];四川建筑科学研究;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 高红梅;兰永伟;赵继涛;于秀娟;马强;;温度和应力耦合条件下岩石渗透规律实验研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 宫建国;陶钧;曾胜;金涛;;地基平面沉降下的大型石油储罐模态分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
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5 姚伟岸;胡小飞;;裂纹表面受任意荷载问题分析的解析奇异单元[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年
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7 张伯艳;李德玉;何建涛;;施工期裂缝对拱坝静动力响应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 张翠然;陈厚群;涂劲;;频率非平稳对大岗山拱坝非线性响应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 龚亚琦;陈琴;崔建华;;坝体—地基—库水体系的动力有限元分析及其工程应用[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
2 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
3 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
6 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
7 金惠;川中地区上三叠统须家河组层序地层与有利储集砂体分布预测[D];中国地质大学(北京);2010年
8 刘俊峰;海拉尔盆地复杂储层地震识别方法研究[D];中国地质大学(北京);2010年
9 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
10 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张伟杰;高层建筑和高耸结构的简化动力分析[D];河南理工大学;2010年
2 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
4 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
5 李成成;综放开采断层应力分布特征与冲击危险评价研究[D];山东科技大学;2010年
6 赵文娟;采动围岩运动规律与断层活动性的研究[D];山东科技大学;2010年
7 赵洋;深部开采高应力区冲击地压预测及防治研究[D];山东科技大学;2010年
8 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
9 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
10 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Sunil Sharma,Willian R.Judd,雷谦荣;地震对地下洞室的破坏[J];地下空间;1992年04期
2 于翔,赵跃堂,郭志昆;人防工程的抗地震问题[J];地下空间;2001年01期
3 吴相超,肖本职,彭朝全;重庆长江鹅公岩大桥东锚碇岩体力学参数研究[J];地下空间;2003年02期
4 雷谦荣;地震带的隧道开挖[J];地下空间;1994年02期
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6 朱传云,卢文波,董振华;岩质边坡爆破振动安全判据综述[J];爆破;1997年04期
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8 李夕兵;论岩体软弱结构面对应力波传播的影响[J];爆炸与冲击;1993年04期
9 单仁亮,陈石林,李宝强;花岗岩单轴冲击全程本构特性的实验研究[J];爆炸与冲击;2000年01期
10 钟放庆,靳平,李孝兰,潘文根,肖卫国,王军;地下爆炸地震波的数值模拟及震源函数的研究[J];爆炸与冲击;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 严松宏;地下结构随机地震响应分析及其动力可靠度研究[D];西南交通大学;2003年
2 高峰;地下结构动力分析若干问题研究[D];西南交通大学;2003年
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8 汪海滨;悬索桥隧道式复合锚碇系统作用机理研究[D];西南交通大学;2006年
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10 王卫华;节理动态闭合变形性质及应力波在节理处的传播[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 贺丽萍;露天矿边坡动力稳定性研究[D];辽宁工程技术大学;2003年
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8 熊良宵;活断层地区隧道抗震问题的数值模拟研究[D];成都理工大学;2006年
【二级引证文献】
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1 张占斌;孙世国;董培鑫;;大定源瞬变电磁法探测抚顺煤矿采空区的研究[J];北方工业大学学报;2013年01期
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1 李凤明;高陡岩质露天矿边坡地表移动变形预测与控制方法研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
2 孙铁成;双洞错距山岭隧道洞口段地震动力响应及减震措施研究[D];西南交通大学;2009年
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1 贺龙鹏;西安市地震地质灾害区划与可视化研究[D];长安大学;2011年
【二级参考文献】
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4 廖振鹏;无限弹性介质中暂态标量波问题的有限模型[J];地震工程与工程振动;1982年04期
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10 李雄彦;薛素铎;庄鹏;;三边支承网架结构的抗震计算[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
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2 本报记者 袁弘杨永赤;60小时“巨无霸”悄然穿过18米高楼[N];成都日报;2007年
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7 赵杰;完全能从工程上实现建筑物“大震不倒”[N];第一财经日报;2008年
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10 李乐;城市规划重来:70000生命的代价[N];中国经营报;2008年
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6 刘金云;软弱土层输水隧道地震响应及减震措施研究[D];大连理工大学;2007年
7 杨颜志;土体-复杂结构耦合系统地震响应数值模拟方法及应用[D];上海交通大学;2012年
8 布占宇;斜拉桥地震响应分析中的索桥耦合振动和阻尼特性研究[D];浙江大学;2005年
9 孙胜男;悬浮隧道动力响应分析[D];大连理工大学;2008年
10 李天飞;自锚式悬索桥动力及静风响应研究[D];大连理工大学;2009年
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1 李声平;高面板堆石坝非线性数值计算及地震响应影响因素研究[D];武汉大学;2005年
2 曲春升;独塔带辅助墩的自锚式悬索桥全桥空间分析研究[D];西南交通大学;2007年
3 刘文忠;大跨度钢管混凝土拱桥地震响应分析[D];西南交通大学;2009年
4 杨扬;设置粘弹性阻尼器偏心支撑结构的性能研究[D];西安建筑科技大学;2005年
5 张伟;斜腿刚构桥地震响应分析[D];北京交通大学;2007年
6 高永林;单层柱面网壳结构动力性能分析[D];昆明理工大学;2007年
7 朴泷;大跨度斜拉桥地震响应与减震设计[D];华南理工大学;2010年
8 胡潇;高层钢管混凝土框架—剪力墙结构的地震动力分析[D];西南交通大学;2005年
9 刘洋;八层大开间混凝土砌体结构地震响应试验研究[D];大庆石油学院;2004年
10 史红福;滚动基础隔震结构的动力特性研究[D];华中科技大学;2005年
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