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《中国地震局工程力学研究所》 2008年
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基于有效应力原理的一维土层非线性地震反应分析

李大为  
【摘要】: 多次地震的震害调查和强震观测结果表明,场地条件对地面运动有重要的影响。其中,土层地震反应是研究地面运动的关键问题之一。目前土层地震反应分析常用的方法是基于等效线性化方法的一维土层地震反应计算方法。考虑到等效线性化方法本身有一定的缺陷和不完善的地方,尤其是不能考虑孔隙水压力的影响,本文所做研究也是围绕一维土层地震反应分析这一问题展开,具体工作如下: 1.对一维土层反应分析方法的研究现状进行了简要的总结,主要介绍了目前常用的几种应力应变模型及其特点,讨论了孔隙水压力在地震反应分析中的作用,并介绍了几类常用的分析孔隙水压力的方法。 2.介绍了目前国内地震工程界中常用的一维等效线性化土层地震反应分析程序的基本原理及计算流程,并简要的分析了这一方法的优缺点。 3.提出了基于有效应力原理的土层非线性反应分析方法,推导了时域非线性显式有限元计算公式,介绍了本文采用的本构模型、孔隙水压力计算模型及剪切模量修正方法。对于边界条件的处理,主要介绍了多次透射边界和粘性边界条件,并进行了简单的对比分析。 4.应用本文方法编制了计算分析程序,数值计算了含孔隙水及不含孔隙水的一维土层非线性地震反应,并与同样土层条件下的等效线性化方法计算结果进行了对比分析。数值实验表明,本文方法在计算中不仅能体现土的非线性性质,而且能考虑到孔隙水在土层动力反应分析中的影响,能更好的模拟土层的实际情况。 最后,对全文工作进行了总结,并讨论了进一步工作的发展方向。
【学位授予单位】:中国地震局工程力学研究所
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU435

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈龙伟;土体弱化与地震动关联性理论及相互作用规律研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
【参考文献】
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1 王皆伟,王汝恒;土动力本构模型初探[J];四川建筑科学研究;2005年05期
2 李山有,王学良,周正华;地震波斜入射情形下水平成层半空间自由场的时域计算[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年03期
3 王志良;韩清宇;;粘弹塑性土层地震反应的波动分析法[J];地震工程与工程振动;1981年01期
4 廖振鹏,杨柏坡;频域透射边界[J];地震工程与工程振动;1986年04期
5 李小军,廖振鹏;土应力应变关系的粘-弹-塑模型[J];地震工程与工程振动;1989年03期
6 陈国兴,谢君斐,张克绪;土的动模量和阻尼比的经验估计[J];地震工程与工程振动;1995年01期
7 景立平,王绍博,张荣祥;砂土液化诱发的地面侧移机理研究[J];地震工程与工程振动;1996年03期
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10 李小军,廖振鹏;时域局部透射边界的计算飘移失稳[J];力学学报;1996年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张亚军;地铁隧道非线性动力反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
【共引文献】
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1 刘德馨;滑动摩擦和弹塑性阻尼器相结合的基础隔震体系[J];四川建筑科学研究;1992年02期
2 何思明;攀枝花地区锚杆的工作机理[J];四川建筑科学研究;1997年02期
3 陈建峰,秦建庆,石振明,沈明荣;砂井地基沉降的二维有限元分析(二)——修正剑桥渗流耦合模型有限元及实例计算[J];四川建筑科学研究;2003年04期
4 卢家森,黄松梅;水平荷载下桩筏基础与地基共同作用分析[J];四川建筑科学研究;2004年02期
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6 周利剑,孙建刚,张云峰;立式储罐抗震设计新方法[J];四川建筑科学研究;2005年03期
7 王皆伟,王汝恒;土动力本构模型初探[J];四川建筑科学研究;2005年05期
8 宋天齐;;惯性力考[J];四川建筑科学研究;2006年03期
9 葛楠;周锡元;侯爱波;;利用人工模拟脉动风压计算高层建筑横风向风振动力反应时程[J];四川建筑科学研究;2006年04期
10 林景华;;基于传递函数法的预制单桩承载性状分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁冰;金佳旭;张春梅;;浑水入渗对尾矿坝孔隙压力分布的影响分析[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
2 丁德民;马凤山;张亚民;王杰;郭捷;;高层建筑物荷载与地下水开采叠加作用下的地面沉降特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 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
4 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
5 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
6 杜修力;徐海滨;赵密;王进廷;;地震波斜入射对高拱坝地震反应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 邹晓红;王银邦;冯义然;;浅海重力式平台在三维地震作用下的动力分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 杨正权;刘小生;赵剑明;赵军强;陈宁;刘启旺;;深厚覆盖层场地地震反应分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 谯雯;刘国明;;基于黏弹性人工边界的防洪堤动力有限元分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 王伟;凌华;孙斌祥;;软土动应力—应变曲线复合指数—正弦模型[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 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
2 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 柳飞;模型试验中地基材料粒径与基础尺寸效应研究[D];中国海洋大学;2010年
4 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
5 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
6 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
7 朱剑锋;考虑扰动影响的土体性状研究[D];浙江大学;2011年
8 史海莹;双排桩支护结构性状研究[D];浙江大学;2010年
9 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
10 姚锦宝;考虑土—结构动力相互作用的轨道交通引起的环境振动及隔振措施研究[D];北京交通大学;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 刘根保;基于邓肯—张模型的垃圾土强度特性及边坡稳定性研究[D];南昌航空大学;2010年
3 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
4 王士革;填方路基下长短桩复合地基沉降特性研究[D];郑州大学;2010年
5 王斌;浅层地表缺陷动力探测技术研究[D];郑州大学;2010年
6 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年
7 纠永志;基于非达西渗流的饱和黏土一维非线性固结理论研究[D];郑州大学;2010年
8 刘北战;降雨入渗条件下新邱区中南公路边坡稳定性分析[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 柳东委;土工格栅在六潜高速公路中处理桥头跳车应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 张瑞禹;改良风积土物理力学性质试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郁寿松;石兆吉;;水平土层液化势的判别分析[J];地震工程与工程振动;1980年00期
2 王天颂,刘颖;饱和砂层抗震稳定分析的孔隙水压力方法[J];地震工程与工程振动;1987年03期
3 李学宁,刘惠珊,周根寿,王士风;液化层减震机理研究[J];地震工程与工程振动;1992年03期
4 石兆吉,张延军,郁寿松,孙锐;土层液化对地面运动特性的影响[J];地震工程与工程振动;1994年04期
5 何钟怡,廖振鹏,王小华;关于复阻尼理论的几点注记[J];地震工程与工程振动;2002年01期
6 周云东,刘汉龙,高玉峰,余湘娟;砂土地震液化后大位移室内试验研究探讨[J];地震工程与工程振动;2002年01期
7 孟上九,袁晓铭;建筑物不均匀震陷简化分析方法[J];地震工程与工程振动;2003年02期
8 苏栋;李相菘;;砂土自由场地震响应的离心机试验研究[J];地震工程与工程振动;2006年02期
9 孙锐;袁晓铭;;地震荷载下饱和砂土孔压增长时程计算方法[J];地震工程与工程振动;2006年03期
10 丁海平;罗光财;;地震动有限元模拟方法的精度验证[J];地震工程与工程振动;2010年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 唐亮;液化场地桩—土动力相互作用p-y曲线模型研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 孙静;岩土动剪切模量阻尼试验及应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
3 王刚;砂土液化后大变形的物理机制与本构模型研究[D];清华大学;2005年
4 孙锐;液化土层地震动和场地液化识别方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
5 孟凡超;土体永久变形与地震荷载特征关系研究[D];中国地震局工程力学研究所;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王维铭;汶川地震液化宏观现象及场地特征对比分析[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
【二级引证文献】
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1 王维铭;场地液化特征研究及液化影响因素评价[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 黄保荣;土体软化引起场地卓越周期变化的理论解答[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王皆伟,王汝恒;土动力本构模型初探[J];四川建筑科学研究;2005年05期
2 王志良;韩清宇;;粘弹塑性土层地震反应的波动分析法[J];地震工程与工程振动;1981年01期
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9 景立平,廖振鹏;局部和全局边界条件的组合[J];地震工程与工程振动;2000年03期
10 李山有,廖振鹏;地震体波斜入射情形下台阶地形引起的波型转换[J];地震工程与工程振动;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘汉龙;;土动力学与岩土地震工程[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
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1 孙静;岩土动剪切模量阻尼试验及应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
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1 孔戈;基于ANSYS二次开发的地下结构动力反应仿真分析[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
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2 蒋通;邢海灵;;水平土层地震反应分析考虑频率相关性的等效线性化方法[J];岩土工程学报;2007年02期
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7 苏亮;王毅;;等效线性化方法中系统参数求解的优化算法[J];工程力学;2011年09期
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10 邢海灵;蒋通;姚东生;耿传智;;成层场地由基岩反应谱直接计算地表反应谱的等效线性化方法[J];岩土工程学报;2012年12期
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1 白建方;楼梦麟;;基于约束模态综合法的土层等效线性化分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
2 叶夏妮;刘福江;陆明万;;应力等效线性化处理中的若干问题[A];压力容器设计技术研究——第七届全国压力容器设计学术会议暨第七届中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员会议论文集[C];2010年
3 李晓雷;丁法乾;;多轮车辆非线性随机振动的等效线性化方法[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
4 朱东生;劳远昌;沈大元;李乔;;LRB隔震桥梁的等效线性化设计方法[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
5 陆明万;徐鸿;;分析设计中若干重要问题的讨论[A];第六届全国压力容器学术会议压力容器先进技术精选集[C];2005年
6 李春祥;;结构非线性振动及其控制系统的分析模型[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年
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1 齐文浩;土层非线性地震反应分析方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2008年
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1 耿飞;基于单自由度等效线性化方法的RC框架结构易损性分析[D];中国地震局地球物理研究所;2013年
2 王毅;地震工程中的等效线性化方法研究[D];浙江大学;2011年
3 李大为;基于有效应力原理的一维土层非线性地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2008年
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