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地震作用下土石坝单元失效概率研究
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作者 李泽 陆志明 +2 位作者 张小艳 彭普 郭兴 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期134-143,共10页
土石坝的失稳与众多随机参数相关,传统的稳定性分析方法通常忽略了库水位、土体抗剪强度和地震的随机性对土石坝的影响。为了全面分析土石坝的失效概率和破坏模式,以某抽水蓄能电站土石坝为对象,结合拟静力法、塑性极限分析法、有限元... 土石坝的失稳与众多随机参数相关,传统的稳定性分析方法通常忽略了库水位、土体抗剪强度和地震的随机性对土石坝的影响。为了全面分析土石坝的失效概率和破坏模式,以某抽水蓄能电站土石坝为对象,结合拟静力法、塑性极限分析法、有限元离散思想、随机规划理论和蒙特卡洛模拟法,提出了一种考虑土体抗剪强度参数变异性的土石坝可靠度分析新算法。基于单元失效概率理论,计算了坝体不同部位的失效概率,从而全面评估土石坝的可靠度。结果表明:对坝坡下游进行抗滑桩支护后,在正常蓄水位和地震工况下的土石坝失效概率分别降低了1.90%和17.56%,表明抗滑桩在地震作用下具有明显的加固效果;相较于传统方法(有限单元法和毕肖普法),新算法计算得到的安全系数平均相对误差仅为3.32%,且计算效率提高了98.31%,表明该算法能够精确、高效地预测土石坝的失效概率和失效区域,为工程设计和安全评估提供了可靠的工具。 展开更多
关键词 土石坝 稳定性分析 单元失效概率 地震作用 拟静力法 蒙特卡洛模拟法
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地震作用下黏滞-软钢阻尼器组合系统动力性能研究
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作者 杨孟刚 张宏杰 +1 位作者 郑朋飞 胡尚韬 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1140-1152,共13页
大跨度桥梁具有刚度小、阻尼低的特性,在地震荷载下易发生过大纵向振动,需在梁端或塔梁间安装被动阻尼装置进行减震控制。本文针对大跨度桥梁采用纵向黏滞-软钢阻尼器组合系统(CVSDS),进行振动台试验和参数敏感性分析,探讨该系统在地震... 大跨度桥梁具有刚度小、阻尼低的特性,在地震荷载下易发生过大纵向振动,需在梁端或塔梁间安装被动阻尼装置进行减震控制。本文针对大跨度桥梁采用纵向黏滞-软钢阻尼器组合系统(CVSDS),进行振动台试验和参数敏感性分析,探讨该系统在地震作用下的减震效果和鲁棒性。首先,基于Maxwell模型和双线性模型,提出黏滞-软钢阻尼器组合系统耦合力学分析模型,并通过滞回仿真验证其可行性;其次,基于单自由度体系,开展该组合系统的振动台试验,探究该系统在地震作用下的协同减震性能和动态锁定功能的实现;最后,以某大跨度悬索桥为例,利用BP神经网络和Sobol灵敏度分析讨论组合系统在阻尼系数、速度指数、初始刚度、屈服力和锁定力等核心参数随机变异下的鲁棒性,并获得了各项参数对其减震性能的贡献。结果表明:所提出的耦合力学模型能较好地表征组合系统的恢复力特性;组合系统在小震下未触发锁定,而强震下可及时激活锁定功能,该功能的触发取决于预设锁定力的大小;锁定前组合系统由黏滞阻尼器减震,锁定后则切换至软钢阻尼器工作,且减震效果显著;组合系统在不同强度地震作用下均具有良好的鲁棒性,小震下阻尼系数对减震率的影响最大,而大震下锁定力对减震率的贡献较大。 展开更多
关键词 黏滞-软钢阻尼器组合系统 地震作用 动力性能 振动台试验 鲁棒性
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横向地震作用下不同站桥组合体系抗震性能对比
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作者 焦驰宇 马辉 +2 位作者 刘能文 秦永刚 程冕洲 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期567-578,共12页
为对比横向地震作用下不同站桥组合体系的抗震性能,以某实际站桥分离体系为研究对象,结合实际情况设计站桥合一体系,考虑桥墩、支座非线性以及桥梁扩大基础-碎石垫层-地铁车站顶板之间的非线性滑动摩擦效应,利用有限元软件MI-DAS/Civil... 为对比横向地震作用下不同站桥组合体系的抗震性能,以某实际站桥分离体系为研究对象,结合实际情况设计站桥合一体系,考虑桥墩、支座非线性以及桥梁扩大基础-碎石垫层-地铁车站顶板之间的非线性滑动摩擦效应,利用有限元软件MI-DAS/Civil建立其三维非线性动力模型,研究横桥向地震输入下两种工况不同站桥组合体系的动力响应与桥墩损伤。结果表明:在横向罕遇地震输入下,相较于站桥合一体系,站桥分离体系可延长结构周期,有效减小桥墩墩底与地铁车站支撑柱的动力响应,对于两种站桥组合体系,桥墩位置对应地铁车站支撑柱的内力响应大于其他普通支撑柱;在横向超罕遇地震输入下,相较于站桥合一体系,站桥分离体系出现塑性状态的时间更晚,最终损伤程度更轻,支座进入非线性阶段的时间靠后,桥墩整体变形也更小。在横向地震作用下,站桥分离体系抗震性能更为优良,但在实际工程中应该注意地铁车站支撑柱的横向框架效应导致的内力增加与桥梁基础滑移的限位。 展开更多
关键词 抗震性能 不同站桥组合体系 横向地震作用 时程分析
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地震作用下岩质边坡预应力锚索动力响应解析解
4
作者 高幸 贾金青 +1 位作者 张丽华 涂兵雄 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期134-144,共11页
为明确地震作用下岩质边坡预应力锚索的动力响应,提出了一套危岩体-锚索自由段-边坡结构面-锚索锚固段-基岩协同作用的锚索动力计算模型,得到了锚索动力响应解析解.通过离心机模型试验验证了锚索动力计算模型的准确性,并根据工程案例进... 为明确地震作用下岩质边坡预应力锚索的动力响应,提出了一套危岩体-锚索自由段-边坡结构面-锚索锚固段-基岩协同作用的锚索动力计算模型,得到了锚索动力响应解析解.通过离心机模型试验验证了锚索动力计算模型的准确性,并根据工程案例进行了关键参数分析.结果表明:地震圆频率的增加可引发边坡共振效应,锚索自由段轴力增量峰值显著增大.随着基岩剪切模量增大,锚固界面的弹簧刚度与阻尼系数增大,锚索动力响应的轴向传递受限,锚固段顶端承担更大的剪应力增量.结构面的阻尼比和基岩的泊松比对锚索自由段的轴力增量及锚固段的内力增量分布影响较小,锚索抗震设计时可不作为重点关注对象.研究结果可为预应力锚索的动力分析与抗震设计提供理论基础. 展开更多
关键词 预应力锚索 岩质边坡 地震作用 动力响应 解析解
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地震作用下换流变压器阀侧套管的温度场仿真与响应分析
5
作者 刘玉安 毛宝俊 +2 位作者 陈云龙 谢强 刘匀 《高压电器》 北大核心 2025年第4期30-38,共9页
换流变压器阀侧套管作为电力设备中的关键部件,其安全运行对电力系统的可靠性至关重要。为探究地震作用对换流变压器阀侧套管温度场的影响,文中建立了±800 kV换流变压器及套管体系的精细化有限元仿真分析模型,开展换流变阀侧套管... 换流变压器阀侧套管作为电力设备中的关键部件,其安全运行对电力系统的可靠性至关重要。为探究地震作用对换流变压器阀侧套管温度场的影响,文中建立了±800 kV换流变压器及套管体系的精细化有限元仿真分析模型,开展换流变阀侧套管地震响应分析,研究震后阀侧套管表带触指型电连接结构的残余变形与残余应力,基于电连接结构接触电阻计算公式计算接触电阻,分析震后阀侧套管的温度变化。结果表明:触指叶片在地震作用下产生残余变形,接触应力下降,接触电阻上升。由于表带触指的环形结构导致不同位置叶片的变形程度不一致,这种非均匀性造成电阻在触指各区域的分布差异。电流集中流向电阻较低的区域,导致电连接结构负载重新分布,引起整体和局部温度升高,对系统的热稳定性和电能传输效率构成风险。研究结果揭示了地震作用对换流变压器阀侧套管温度场的影响,为提高换流站的抗震设计和运行维护提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 阀侧套管 地震作用 残余变形 温度场仿真
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地震作用下土坡稳定性的变分极限平衡分析
6
作者 朱顺望 周凤玺 梁玉旺 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1638-1644,共7页
基于变分法和极限平衡法的基本原理,对地震作用下土坡的稳定性进行了分析。结合边坡稳定性分析的极限平衡法和拟静力学方法,将滑动土体的平衡方程通过引入拉格朗日乘子构造出约束条件下的辅助泛函;利用欧拉方程得到了以潜在滑动面、滑... 基于变分法和极限平衡法的基本原理,对地震作用下土坡的稳定性进行了分析。结合边坡稳定性分析的极限平衡法和拟静力学方法,将滑动土体的平衡方程通过引入拉格朗日乘子构造出约束条件下的辅助泛函;利用欧拉方程得到了以潜在滑动面、滑动面正应力、滑动体作用力、安全系数以及拉格朗日乘子为基本未知量的一阶常微分方程组,并通过引入辅助变量将边坡稳定性分析转化为固定边界条件下的两点边值问题;利用打靶法对该耦合的非线性微分方程组进行了数值求解,得到了考虑地震作用下边坡稳定性分析的精确解,并通过数值算例验证了模型和方法的有效性。 展开更多
关键词 变分极限平衡法 均质土坡 地震作用 打靶法
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地震作用下大断面偏压双线黄土隧道初期支护内力及变形响应研究
7
作者 雷浩 尤著刚 黄继新 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期82-90,共9页
为研究西北黄土高原地区大断面偏压双线黄土隧道的初期支护结构在地震作用下的内力和变形响应特征,依托宁夏境内某大断面偏压双线黄土隧道,以工程地质勘察报告和设计资料为基础,选取Kobe波作为地震动输入,利用有限差分程序FLAC 3D建立... 为研究西北黄土高原地区大断面偏压双线黄土隧道的初期支护结构在地震作用下的内力和变形响应特征,依托宁夏境内某大断面偏压双线黄土隧道,以工程地质勘察报告和设计资料为基础,选取Kobe波作为地震动输入,利用有限差分程序FLAC 3D建立三维数值分析模型,通过分析初期支护结构的内力和变形以研究其地震动力响应特征。研究结果表明:地震过程中左线和右线隧道拱肩位置的受拉侧会发生变化,左线隧道拱腰和右线隧道拱肩、拱脚和仰拱位置的轴力会发生拉压变化。地震作用下左右线隧道峰值弯矩和峰值轴力的最大值均在拱脚,应加强此位置的抗震设计。静载作用下左、右线隧道边墙弯矩分布不对称,且左线隧道更明显。地震作用下,左线和右线隧道的最大弯矩和最大轴力分别出现在左拱脚和右拱脚,且左线隧道(偏压侧隧道)动力响应更为剧烈;右线隧道整体变形明显大于左线隧道,地震作用下左右线隧道变形均增大且整体向右倾斜,左线和右线隧道的最大位移分别在右拱肩和右拱腰处,位移值分别为34.98 mm和39.11 mm。综合结构内力和变形响应分析,地震作用下左线和右线隧道的拱脚位置易出现结构损伤,且左线(偏压侧)隧道拱脚位置更易损伤。 展开更多
关键词 大断面 偏压 双线黄土隧道 地震作用 内力 变形
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地震作用下混凝土面板堆石坝三维动力响应及易损性分析
8
作者 胡少伟 廖一 +2 位作者 许耀群 胡钰泉 赵雅宏 《人民黄河》 北大核心 2025年第7期20-27,共8页
混凝土面板堆石坝在地震作用下的服役安全问题备受关注。为此,以黄河上游某混凝土面板堆石坝为研究对象,基于坝体结构特征及地质条件,结合邓肯-张模型与混凝土损伤塑性本构关系,构建用于模拟地震作用下坝体响应的三维数值模型。通过该... 混凝土面板堆石坝在地震作用下的服役安全问题备受关注。为此,以黄河上游某混凝土面板堆石坝为研究对象,基于坝体结构特征及地质条件,结合邓肯-张模型与混凝土损伤塑性本构关系,构建用于模拟地震作用下坝体响应的三维数值模型。通过该模型分析了不同等级地震强度下坝体的动力响应,揭示了坝体应力分布的演变规律及结构变形特性。研究发现,该混凝土面板总高度的2/5处及板趾处是坝体在地震作用下易发生横向损伤破坏的关键部位。基于模型计算结果,进一步探讨了地震作用下失效变量与结构破损模式的关联性,并绘制了不同地震等级下的易损性曲线。结果表明:随着地震烈度的增加,易损性曲线呈现右移趋势,坝体失效概率显著上升。 展开更多
关键词 混凝土面板堆石坝 地震作用 三维静动力响应 变形特性 易损性分析
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地震作用下变截面钢管混凝土单桩动力响应 被引量:3
9
作者 冯忠居 张亮 +2 位作者 张聪 邓友生 李宇杰 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期122-130,共9页
为了探讨桥梁位于软弱土层时,地震作用下变截面钢管混凝土桩基的动力响应,以翔安大桥为工程背景,利用FLAC3D有限元软件建立地震作用下桩-岩土体-钢管耦合作用的数值模型,研究在不同强度的地震作用下变截面钢管混凝土单桩和变截面普通混... 为了探讨桥梁位于软弱土层时,地震作用下变截面钢管混凝土桩基的动力响应,以翔安大桥为工程背景,利用FLAC3D有限元软件建立地震作用下桩-岩土体-钢管耦合作用的数值模型,研究在不同强度的地震作用下变截面钢管混凝土单桩和变截面普通混凝土单桩桩身加速度、桩身位移、桩身弯矩的动力响应差异.结果表明:变截面钢管混凝土单桩在地震作用下的桩身加速度、加速度放大系数、桩身位移最大值和桩身弯矩变化规律均同变截面普通混凝土单桩类似,但钢管使桩身加速度放大系数降低、桩基抵抗侧向变形能力和抗弯承载力提高.因此,钢管可以显著提升地震作用下桩基的抵抗变形能力和承载力. 展开更多
关键词 岩土工程 地震作用 变截面钢管混凝土单桩 动力响应 数值模拟
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基于极限分析上限法的地震作用下分层地基盾构隧道开挖面稳定性研究 被引量:2
10
作者 张治国 罗杰 +2 位作者 朱正国 PAN Y T 孙苗苗 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1201-1213,共13页
目前针对盾构隧道开挖面稳定性的研究还较少考虑土体分层特性和地震作用的耦合影响,因此构建了一种在分层土体中考虑地震作用的开挖面三维对数螺旋破坏模型进行研究。首先,将地震引起的动态响应通过拟静力法简化为水平和竖直两个方向上... 目前针对盾构隧道开挖面稳定性的研究还较少考虑土体分层特性和地震作用的耦合影响,因此构建了一种在分层土体中考虑地震作用的开挖面三维对数螺旋破坏模型进行研究。首先,将地震引起的动态响应通过拟静力法简化为水平和竖直两个方向上的惯性力作用;其次,在均质土体中的三维对数螺旋破坏机制的基础上,将其改进为适用于分层土体的三维对数螺旋破坏机制;再次,根据上限定理,在虚功率方程中引入地震惯性力所做功率,得到考虑土体分层特性和地震作用条件下的盾构隧道开挖面支护力的上限解;最后,将上限理论解与三维数值模拟结果和既有模型试验结果进行对比,得到了较好的一致性。此外,针对水平地震加速度系数和地层厚度对关键物理特征进行了影响因素分析。结果表明,当比例系数ζ>0时,极限支护力随水平地震加速度系数的增大显著增大;当ζ<0时,极限支护力随水平地震加速度系数增大而增大的趋势减弱。当水平地震加速度系数kh=0时,即在无地震作用情况下,归一化极限支护力不随ζ的变化而变化;在上硬下软土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的增大,在上软下硬土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的减小。 展开更多
关键词 盾构隧道 开挖面稳定性 地震作用 分层土体 上限定理
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地震作用下结构响应实时预测方法研究 被引量:1
11
作者 李正农 顾珂泽 +1 位作者 黄斌 吴红华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期62-69,共8页
该研究提出修正后的地震下结构响应实时预测理论和方法,并改进了先前建立的神经网络模型的缺陷。对利用神经网络进行地震作用下结构响应实时预测的有效性进行了论证,指出了以往理论中存在的遗漏。该研究着重阐述了在实际应用中面临的问... 该研究提出修正后的地震下结构响应实时预测理论和方法,并改进了先前建立的神经网络模型的缺陷。对利用神经网络进行地震作用下结构响应实时预测的有效性进行了论证,指出了以往理论中存在的遗漏。该研究着重阐述了在实际应用中面临的问题,包括训练集预处理和训练后模型应用方法等。在修正理论不足的基础上,深入探讨了利用训练后模型进行结构响应预测的方法,提供了可实际应用的地震作用下结构实时响应预测方法。对数据集的预处理方法进行了改进,确保在模型预测时不会发生误差的爆发式累积。为提高结构响应预测的精度和效率,基于编解码器神经网络模型、双向神经网络模块和注意力机制,引入了一种EraquseqNet模型。相较于其他神经网络方法,该研究利用注意力机制解决了信息冗余导致精度下降的问题,并通过双向神经网络模块解决了长时间地震作用下响应预测精度迅速下降的难题。 展开更多
关键词 地震作用 结构响应 注意力机制 双向神经网络
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水平地震作用下高桩码头桩基内力增大系数研究
12
作者 高树飞 荆范礼 冯云芬 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期115-125,共11页
为更加简便地确定高桩码头在双向水平地震作用下的桩基内力,提出将码头在横向地震作用下的桩基内力乘以增大系数得到总内力的计算方法。为得到增大系数的解析表达式,将码头实际的离散化桩基等效为连续的桩基,并考虑双向水平地震惯性力... 为更加简便地确定高桩码头在双向水平地震作用下的桩基内力,提出将码头在横向地震作用下的桩基内力乘以增大系数得到总内力的计算方法。为得到增大系数的解析表达式,将码头实际的离散化桩基等效为连续的桩基,并考虑双向水平地震惯性力同时作用在码头的2个主轴方向,基于静力平衡条件进行计算式推导。为验证所提出计算式的合理性和准确性,选取20组双向水平地震动记录,对不同长宽比、偏心率的码头进行时程分析,确定相应的内力增大系数,并与计算式的结果进行对比。研究表明,桩基内力增大系数计算式可以表示为码头长宽比和偏心率的函数,且具有一定的普遍适用性和计算精度,可代替复杂双向水平地震作用下的地震反应分析。 展开更多
关键词 高桩码头 水平地震作用 桩基内力 增大系数 扭转效应
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竖向地震作用下层间隔震结构的动力反应研究
13
作者 胡岳 汪权 汤涛 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期373-378,共6页
文章针对竖向地震作用下高层结构隔震层位置变化对结构竖向动力反应的影响问题,研究5种层间隔震结构分别在3种竖向地震作用下的竖向动力反应。以国际平台的20层Benchmark钢结构模型为基准模型,利用ANSYS软件建立隔振层分别位于第1层、第... 文章针对竖向地震作用下高层结构隔震层位置变化对结构竖向动力反应的影响问题,研究5种层间隔震结构分别在3种竖向地震作用下的竖向动力反应。以国际平台的20层Benchmark钢结构模型为基准模型,利用ANSYS软件建立隔振层分别位于第1层、第3层、第5层、第7层和第9层的层间隔震结构有限元数值模型,对比分析5种层间隔震结构分别在竖向ElCentro波、竖向Taft波、竖向天津波作用下的楼层竖向位移、楼层位移角、楼层竖向加速度和基底轴力等竖向动力反应。结果表明:在竖向地震作用下,楼层竖向位移和楼层位移角控制效果较差,甚至会出现增大的现象,基底轴力具有较小的控制效果;随着隔震层位置的升高,楼层竖向加速度和基底轴力均逐渐增大,但当隔震层位于第9层时,楼层竖向加速度和基底轴力相较于隔震层位于第7层时有一定的减小。该文研究成果可用于考虑竖向地震作用的高层结构抗震设计。 展开更多
关键词 层间隔震结构 BENCHMARK模型 竖向地震作用 竖向动力反应
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全长粘结型锚索地震作用下动力响应规律研究
14
作者 吴昕阳 赵宇飞 +2 位作者 宫晓辉 孟涛 朱浩天 《水电能源科学》 北大核心 2024年第12期87-91,共5页
全长粘结型预应力锚索目前是边坡支护中最常见的加固措施,但在地震荷载作用下,其支护作用的发挥及动力响应机制与规律均还不够明确。基于前期开展的预应力锚固边坡离心模型试验,根据模型试验尺寸、边界条件、动力输入等特征,建立数值仿... 全长粘结型预应力锚索目前是边坡支护中最常见的加固措施,但在地震荷载作用下,其支护作用的发挥及动力响应机制与规律均还不够明确。基于前期开展的预应力锚固边坡离心模型试验,根据模型试验尺寸、边界条件、动力输入等特征,建立数值仿真模型开展全长粘结型锚索动力响应规律研究。对比数值仿真结果与离心模型试验成果,分析了锚固边坡不同位置锚索、锚索不同部位在地震加速度作用下的变形、应力响应特征与规律,在此基础上进一步揭示了全长粘结型预应力锚索在动力条件下的阻滑作用机制与动力响应规律。研究成果对高地震烈度场地边坡的预应力锚索加固及地震工况下全长粘结型锚索的安全评价有重要的参考价值。 展开更多
关键词 预应力锚索 全长粘结型 地震作用 动力响应规律 数值仿真
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地震作用下滨海岛礁吹填砂地层液化规律及隧道动力响应特性
15
作者 薛华坤 胡艳峰 +2 位作者 黄明 王炳楠 龚汉斌 《铁道建筑》 北大核心 2024年第6期152-159,共8页
以厦门地铁3号线工程为依托,通过FLAC 3D软件结合反映混凝土损伤的弹塑性模型建立土-盾构隧道相互作用模型,探究地震作用下吹填砂地层的液化发展规律及盾构隧道动力响应特征。结果表明:在地震荷载作用下,远离盾构隧道处孔隙水压力、有... 以厦门地铁3号线工程为依托,通过FLAC 3D软件结合反映混凝土损伤的弹塑性模型建立土-盾构隧道相互作用模型,探究地震作用下吹填砂地层的液化发展规律及盾构隧道动力响应特征。结果表明:在地震荷载作用下,远离盾构隧道处孔隙水压力、有效应力均逐步上升最后趋于稳定,而在盾构隧道附近处有效应力先减小后增大,超孔隙水压力先增大后减小;地震结束时刻管片损伤最大值在拱腰至拱脚之间,但远小于混凝土的破坏限值;地震引起的损伤增量在拱顶与拱底处最小,在拱腰与拱脚附近最大,故拱腰至拱脚处为隧道衬砌结构抗震最不利部分。 展开更多
关键词 盾构隧道 砂土液化 滨海吹填砂 地震作用 动力响应特征
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地震作用下顺层岩质边坡动力响应规律及变形机制研究 被引量:25
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作者 言志信 张刘平 +2 位作者 曹小红 张学东 蔡汉成 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期61-65,共5页
运用有限差分软件FLAC3D,建立了某一含软弱夹层的顺层岩质边坡三维模型,首先对其在地震作用下的响应规律进行了研究,然后通过塑性区、位移时程,以及关键单元剪应变增量的变化分析了其变形机制。计算表明:地震作用下顺层岩质边坡坡面点... 运用有限差分软件FLAC3D,建立了某一含软弱夹层的顺层岩质边坡三维模型,首先对其在地震作用下的响应规律进行了研究,然后通过塑性区、位移时程,以及关键单元剪应变增量的变化分析了其变形机制。计算表明:地震作用下顺层岩质边坡坡面点水平向和垂向加速度峰值放大系数随高程增加均呈增大趋势,在结构面及坡顶处增幅较大;边坡顶点水平向和垂向加速度峰值放大系数自坡内向坡面方向呈增大趋势,在结构面处增幅较大;岩体对输入地震波存在垂直放大效应,其滤波作用没有土质边坡明显;顺层岩质边坡变形破坏主要受软弱夹层控制,表现为软弱结构面上部拉破坏与下部剪切破坏;给出了顺层岩质边坡滑移面位置的确定方法以及边坡失稳判定方法。研究结果对顺层岩质边坡动力作用下稳定性分析及抗震设计具有一定指导意义。 展开更多
关键词 软弱夹层 顺层岩质边坡 地震作用 动力响应 变形机制
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地震作用下水平层状岩质边坡累积损伤与破坏模式研究 被引量:23
17
作者 刘新荣 邓志云 +2 位作者 刘永权 刘树林 路雨明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2507-2516,共10页
研究边坡在反复地震作用下的累积损伤对于库区岩质边坡的长期稳定性分析具有重要意义。结合振动台试验与理论分析方法,对水平层状岩质边坡在反复地震作用下的累积损伤与破坏模式进行了深入研究。结果表明:采用混凝土疲劳裂纹扩展的双K... 研究边坡在反复地震作用下的累积损伤对于库区岩质边坡的长期稳定性分析具有重要意义。结合振动台试验与理论分析方法,对水平层状岩质边坡在反复地震作用下的累积损伤与破坏模式进行了深入研究。结果表明:采用混凝土疲劳裂纹扩展的双K准则可以很好地解释边坡的累积损伤曲线的变化趋势,完整的累积损伤演化曲线表现出初始损伤、细观裂纹扩展、宏观裂缝扩展3个阶段;分别采用三次多项式和幂指数建立了微小地震和强震作用下边坡岩体累积损伤演化模型并取得了良好的拟合效果,微小地震作用下边坡岩体累积损伤曲线表现出初期略微下降、中期线性增长、后期平缓增长的正"S"型的3段式特征,强震作用下边坡岩体累积损伤相比微震作用下有较为快速的增长,且在边坡破坏前增速加快。频发微震作用下,水平层状岩质边坡在坡体上部形成阶梯型破坏面并向坡面出露,在坡体下部形成平直的剪切破坏面,坡体最终的破坏面呈阶梯状。 展开更多
关键词 地震作用 岩质边坡 振动台试验 累积损伤 破坏模式
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地震作用下边坡动力响应的数值模拟研究 被引量:17
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作者 陈晓利 李杨 +1 位作者 洪启宇 赵永红 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1899-1908,共10页
汶川地震中在硬岩、次硬岩区域出现的一些大规模斜坡破坏现象超出了以往对地震作用下边坡稳定性问题的认识。本文使用FEPG有限元程序分析了水平和垂直2种不同加载方式作用下,经过不同的震动持续时间,不含裂隙岩质坡体内部的应力场和位... 汶川地震中在硬岩、次硬岩区域出现的一些大规模斜坡破坏现象超出了以往对地震作用下边坡稳定性问题的认识。本文使用FEPG有限元程序分析了水平和垂直2种不同加载方式作用下,经过不同的震动持续时间,不含裂隙岩质坡体内部的应力场和位移场的变化规律。得出的结论认为,在输入震动振幅为0.1m的加载作用下,岩质边坡内部的应力和位移均出现极值:在边坡的顶部及坡面上最大拉伸应力值大于100MPa,超过了花岗岩、灰岩等硬岩、次硬岩的抗拉强度,可能使岩体产生破裂发生崩塌、滑坡灾害。研究结果还表明,与水平方向振动加载相比,垂直方向振动加载产生的响应结果要大,边坡顶端一点的在垂直方向位移的峰值达到0.43m,远远超过了输入的震动振幅,垂直方向的震动是引起边坡的不稳定的主要因素。此外,震动持续时间越长,造成的变形和破坏就越大。 展开更多
关键词 地震作用 滑坡崩塌 应力场 位移场
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岩土体在地震作用下的破坏研究 被引量:12
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作者 言志信 蔡汉成 +2 位作者 王群敏 曹小红 张刘平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1621-1626,共6页
基于波动理论,从边坡岩土体的应力状态出发,分析了岩土体在地震作用下产生的动应力和重力作用产生的静应力共同作用下的应力状态。通过理论计算和数值模拟表明:对于土质边坡,坡顶附近的土体发生的是拉张破坏,以下部位发生的是剪切破坏;... 基于波动理论,从边坡岩土体的应力状态出发,分析了岩土体在地震作用下产生的动应力和重力作用产生的静应力共同作用下的应力状态。通过理论计算和数值模拟表明:对于土质边坡,坡顶附近的土体发生的是拉张破坏,以下部位发生的是剪切破坏;对于岩质边坡,坡顶附近岩体发生的是以结构面的拉张破坏为主的破坏,坡体下部发生剪切破坏;数值模拟的结果与计算结果具有良好的一致性。 展开更多
关键词 岩土体 地震作用 应力状态 拉破坏 剪切破坏
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地震作用下边坡稳定性分析的拟静力法研究 被引量:44
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作者 邓东平 李亮 赵炼恒 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3578-3588,共11页
在极限平衡框架领域内,考虑直线、圆弧和任意曲线这3种滑动面型式,基于拟静力法对地震作用下的边坡稳定性进行分析。首先,对3种滑动面型式下边坡安全系数和临界水平地震作用系数的计算公式进行推导,其中,不考虑条间力的瑞典圆弧滑动面... 在极限平衡框架领域内,考虑直线、圆弧和任意曲线这3种滑动面型式,基于拟静力法对地震作用下的边坡稳定性进行分析。首先,对3种滑动面型式下边坡安全系数和临界水平地震作用系数的计算公式进行推导,其中,不考虑条间力的瑞典圆弧滑动面法和考虑条间力的M-P任意曲线滑动面法分别被采用。然后,当坡高、坡比、土层内摩擦角和黏聚力及水平地震作用系数均在一定范围内取值时,研究这5个参数变化对边坡稳定性的影响。在坡高和坡比一定时,分析不同土层内摩擦角和黏聚力下比例系数ξ(即竖直与水平地震作用系数之比)的取值对临界水平地震作用系数的影响,并采用正交实验比较坡高、坡角和土层参数对不同强度地震下边坡稳定性的影响。研究结果表明:在不同坡高、坡比和地震强度下,边坡的最小安全系数与土层黏聚力和内摩擦角近似呈线性比例关系;在极限平衡方法中,采用曲线滑动面分析较强地震作用下黏聚力较大而内摩擦角、坡高和坡比均较小的边坡稳定性时,得出其滑动面的破坏范围显著增大且得不到合理的最小安全系数;当黏聚力和内摩擦角均较小时,比例系数ξ越大,则计算所得的临界水平地震作用系数越大,而当黏聚力或内摩擦角较大时,比例系数ξ越大,则计算所得的临界水平地震作用系数越小;坡高和坡角是影响地震作用下边坡稳定性的2个主要因素,因此,地震区域中的边坡应该尽量降低坡高或放缓坡角。 展开更多
关键词 边坡工程 地震 拟静力法 滑动面 安全系数 临界水平地震作用系数 正交试验
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