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大射电望远镜台址区域地震危险性评价及边坡稳定性研究

高云河  
【摘要】:大射电望远镜台址的区域地震危险性及边坡岩体稳定性是制约该重大工程建设的两个重大工程地质问题。本论文以系统工程地质学为指导,以新构造运动、地震地质、岩体力学、边坡工程学、灰色理论、动力学理论、数值计算等学科和方法为工具,在确定大射电望远镜台址区范围、进行区域地质环境条件研究的基础上,系统开展区域地震危险性预测及台址边坡稳定性分析,取得成果如下: 1、以灰色关联度分析法确定了控制台址区区域稳定的最优断裂构造; 2、结合区域地震发生机理及统计数据,预测了区域地震发生的概率及震级; 3、通过人工合成地震波确定了地震发生的时序,以有限元时程分析法模拟了地震在台址区的衰减规律及地震波加速度时程曲线; 4、合理判别了台址边坡的变形破坏模式为滑移一压致拉裂; 5、基于ANSYS软件,以有限元法模拟了台址自然边坡及拟合球冠开挖形成的弧形层状边坡在自重力和地震力作用下的应力、变形特征; 6、将有限元模拟结果与极限平衡法计算结果结合,判别了台址边坡的稳定性,并建议了边坡防护方案。 本论文的创新点为:首次将传统地震工程学理论引入到区域地壳稳定性评价中、首次将有限元动力学运用到区域地壳地震效应分析、首次运用动力有限元方法研究了弧形层状边坡的稳定性。所取得的研究成果不仅对大射电望远镜台址建设有指导意义,而且对发展传统工程地质选址理论、丰富边坡稳定性研究方法也有重要价值。


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