收藏本站
收藏 | 论文排版

强震作用下均质斜坡动力响应的大型振动台试验研究

邹威  
【摘要】:我国山地面积占总国土的三分之二,同时我国是一个地震频发的国家。地震是促使斜坡失稳,诱发滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害的一个主要因素。2008年发生的5.12汶川大地震诱发了数以万计的崩塌、滑坡地质灾害,山河改色,给灾区造成了巨大的破坏和损失。对强震作用下斜坡的变形破坏机理以及斜坡动动力响应规律进行研究具有重要的理论与现实意义。 以“5.12”汶川地震背景、震区基本地质环境为基础,本文对均质岩质斜坡进行了大型振动台模型试验研究,详细介绍了实验装置,给出了模型体系相似比的设计基本原则,并对整个模型体系进行了相似设计,对模型材料和模型结构的制备方法和模型材料的物理特性进行了介绍,同时,根据实验目的和条件对传感器的选择及其布置方案进行了分析。根据“5.12”汶川地震震区环境,对台面输入地震动的选取及其加载方法进行了具体的阐述,形成了一套完整的试验方法。总结分析了试验过程中模型变形破坏现象、对不同工况下不同岩性斜坡体不同地貌单元处得加速度数据进行了详细的分析,系统地研究了斜坡的地质条件和地震动荷载条件等因素对斜坡变形破坏以及斜坡动力响应规律的影响,总结归纳了强震诱发斜坡失稳破坏的主要模式和过程,分析研究斜坡的动力响应特性及规律,为汶川地震中出现的众多大型滑坡崩塌提供合理的解释,为斜坡的动力稳定性分析和结构抗震设计提供科学的依据。通过对试验结果的变形破坏现象以及监测数据进行分析,结合震区斜坡变形破坏现象的调查得出了岩质斜坡动力响应规律,主要取得了一下几个方面的成果。 (1)斜坡的变形破坏特征及成因机制方面,地震作用下斜坡的变形破坏主要发生在斜坡的中上部,软岩斜坡的变形破坏较硬岩斜坡更为剧烈,硬岩地层中坡体通常发生的是崩塌类型的灾害,而软岩斜坡破坏通常以滑坡居多。单一竖向地震波、单一水平向地震波的作用、复合向地震波对斜坡的破坏性依次增大,水平向地震力是斜坡破坏的主要因素;随着作用在斜坡模型上的地震波振幅的增大,斜坡变形破坏程度加剧;当作用于斜坡上地震波的频率接近斜坡岩体固有频率时,斜坡破坏更加强烈;作用在斜坡上地震波时间的越长,斜坡变形破坏更加严重。地震作用下岩质斜坡变形破坏的主要模式是:拉裂倾倒—剪切滑移。 (2)在斜坡动力响应规律方面,对比分析了不同地震工况下监测的加速度数据,探讨斜坡体自身地质条件以及作用下斜坡体上地震波地震动参数对岩质斜坡加速度动力响应的影响规律。综合考虑各种影响因素对地震动动力响应的影响,分析得出了斜坡高程放大效应、不同岩性斜坡动力响应规律、斜坡坡内坡外动力响应规律、不同振幅参数、不同频率参数,不同地震波方向作用下斜坡动力响应规律。研究发现:地震作用下,软岩、硬岩斜坡的加速度放大作用呈交替状增长变化,在斜坡上部,软岩斜坡的单向地震波激振方向响应加速度、复合向地震波斜坡竖直向响应加速度大于硬岩斜坡,在斜坡下部,这种规律刚好相反。斜坡的下部斜坡坡表对地震波的加速度反应幅值较之斜坡内部存在水平向的放大现象。在一定的高程范围内斜坡加速度响应峰值随高程增长而增长,到达一定高程后斜坡加速度不再增大而是逐渐减小。地震波振幅对斜坡的动力响应有显著的影响,加速度响应峰值随振幅的变化规律是非线性的,地震波的振幅对斜坡的在高程方向上动力响应分布规律的影响不大。地震波频率对斜坡内加速度响应峰值的分布没有影响,斜坡对地震波放大的频率具有明显的选择性。一定高程范围内,天然波工况时复合ZX向、Z向、X向地震波作用下同一斜坡体上时同一测点的加速度响应峰值放大系数依次减小,且复合向地震波工况斜坡水平向动力响应强于竖直向。同时这些规律还受地震动参数、斜坡地质条件影响,不同地震动参数地震波作用下,不同斜坡不同地貌单元处的动力响应规律均呈现出不同的特征。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨传明,何卫军;斜坡变形的遥感调查及灾点稳定性的预测[J];广西科学院学报;2004年02期
2 杨欣,曲延军,刘永廷;新疆北天山地区中强震前单台地震波参数异常特征研究[J];内陆地震;1999年03期
3 仟佰;地震波参数反演与应用技术[J];石油地球物理勘探;1999年01期
4 杨雷;青海省东部地区斜坡变形的主要影响因素分析[J];青海环境;1996年02期
5 王筱荣;利用地震波参数进行地震预报的新探索[J];高原地震;1999年03期
6 杨欣,魏若平;景泰6.2级地震前后地震波参数异常特征研究[J];西北地震学报;1994年03期
7 黄国明;斜坡变形的相空间动力分析[J];中国煤田地质;1997年02期
8 华卫;2001年4月22日阳江4.2级地震前部分地震波参数变化特征[J];华南地震;2002年03期
9 王筱荣;新疆南天山西段地震波参数前兆识别预报指标及效能评价[J];西北地震学报;2002年02期
10 钟立勋;铜川市的斜坡稳定性与城市建设[J];水文地质工程地质;1986年04期
11 王宝军,陈征宙,李清波,王勇强;黄河小浪底斜坡变形的“反迭瓦”式构造机制研究[J];高校地质学报;1999年01期
12 魏若平;;青海共和地震前后地震波参数异常特性的初步研究[J];高原地震;1993年01期
13 杨梅忠,李鹏,宋继华;陕西黄陵彬长矿区地质灾害的评价预测[J];地质灾害与环境保护;2001年03期
14 魏若平,王季达,黄建英;利用地震波参数变化预测后续强余震[J];内陆地震;1995年04期
15 许向宁,李天斌,熊顺聪;四川省巴中南龛斜坡变形体治理方案优化与设计[J];中国地质灾害与防治学报;2005年02期
16 曲延军;王海涛;胡才荣;;中等地震前地震波异常特征[J];高原地震;1993年01期
17 刘红青,宋彦辉,李发梅;灰色费尔哈斯特模型预测采动斜坡变形[J];西部探矿工程;2005年07期
18 柴波;殷坤龙;陈丽霞;李远耀;;岩体结构控制下的斜坡变形特征[J];岩土力学;2009年02期
19 王筱荣,王海涛,魏若平,苏健;中强地震前地震波参数异常的研究[J];西北地震学报;1992年03期
20 王筱荣,魏若萍;用地震波参数预测地震的实践[J];地震;1997年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李东林;李北平;韩金良;;斜坡变形与滑坡的特征区别[A];全国突发性地质灾害应急处置与灾害防治技术高级研讨会论文集[C];2010年
2 李晓;;重庆市市中区城市地质特点与斜坡变形、破坏规律[A];全国第三次工程地质大会论文选集(下卷)[C];1988年
3 胡德富;孔宪立;李华;;地下采空区引起的地表斜坡变形和滑移的研究[A];第四届全国工程地质大会论文选集(三)[C];1992年
4 柏永岩;;玄武岩斜坡倾倒变形破坏的工程地质研究[A];2010四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2010年
5 郑永胜;陈冶;王莹;;斜坡危岩体蠕变的拟合与预测[A];面向21世纪的岩石力学与工程:中国岩石力学与工程学会第四次学术大会论文集[C];1996年
6 卢全中;赵法锁;彭建兵;;某可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及变形破坏机制[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
7 周迎庆;刘伦军;李宝东;;西宁高速滑坡形成演变机理及运动学特征分析[A];全国第三次工程地质大会论文选集(下卷)[C];1988年
8 许元珠;;南昆铁路下得沙隧道滑坡整治[A];地基基础工程与锚固注浆技术:2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年
9 薛果夫;吕贵芳;任江;;新滩滑坡研究[A];中国典型滑坡[C];1986年
10 孙强;刘振军;张志修;杨继红;;大华桥斜坡体成因的机理分析[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李东林;陕西陇县水银河斜坡变形演化与典型滑坡研究[D];中国地质科学院;2007年
2 何现启;EDA介质中地震波传播特征及参数反演研究[D];中南大学;2010年
3 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
4 张显文;储层地震预测技术与储层地球物理参数反演[D];吉林大学;2010年
5 王科;改进的斜坡三维极限平衡法研究及应用[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹威;强震作用下均质斜坡动力响应的大型振动台试验研究[D];成都理工大学;2011年
2 刘汉香;软硬岩组合型斜坡地震动响应的大型振动台模型试验研究[D];成都理工大学;2011年
3 李兴龙;复杂地层水下盾构隧道地震响应分析[D];中南大学;2010年
4 张宏阳;重庆市万州区某广场不稳定斜坡变形机制分析[D];成都理工大学;2011年
5 王宏益;四川省青川县麻柳沟斜坡形成演化机制及失稳运动特征[D];成都理工大学;2012年
6 李沧海;柒树湾不稳定斜坡变形机制分析及稳定性评价[D];成都理工大学;2010年
7 彭红明;贵州省开阳磷矿洋水矿区崩塌形成机理研究[D];成都理工大学;2012年
8 王雄;斜坡变形体排水系统[D];重庆大学;2005年
9 张志伟;强震条件下公路崩塌类型与形成机制研究[D];成都理工大学;2011年
10 蒲自俊;云南省蒙新高速公路窑头2号隧道进口段斜坡变形病害治理措施研究[D];西南交通大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵应繁;湖北完成一项三峡地灾防治设计[N];中国国土资源报;2007年
2 记者 赵应繁;湖北完成一项三峡地灾防治设计[N];地质勘查导报;2007年
3 记者 陈岩通讯员 赵应繁;为地质灾害提供“防御武器”[N];湖北日报;2007年
4 本报记者 罗会江 本报通讯员 蒋玉奎;与死神擦肩而过[N];中国国土资源报;2011年
5 记者 淡燕子;秭归沙镇溪镇大坪出现异常地质现象[N];三峡日报;2006年
6 本报记者 邹海林;灾难过后是新生[N];甘肃日报;2011年
7 记者 范宏喜;三峡地灾防治取得33项科研成果[N];地质勘查导报;2006年
8 丛峰葛素表 张东波 侯大伟 刘大江 海明威 周正平;次生地质灾害逼近,阿坝11万群众避险[N];新华每日电讯;2008年
9 记者 范宏喜;三峡地灾防治获33项科研成果[N];中国国土资源报;2006年
10 李玉;科研人员找到三峡库区滑坡祸首[N];中国国土资源报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978