一、Response of Surface Soft Soil and Fine-Grained Sand Layers to Seismic Waves(论文文献综述)
杨公标[1](2021)在《浅埋隧道与邻近地层空洞相互作用机理及其对地层变形的影响》文中认为浅埋隧道邻近地层空洞施工会加剧地层变形和破坏程度,极易引发地层过大变形甚至地面塌陷事故。本文以含空洞地层浅埋隧道为研究对象,综合运用模型试验、理论分析和数值模拟等研究方法,重点研究了地层空洞与浅埋隧道的力学相互作用机理、邻近空洞浅埋隧道施工引起的地层变形规律和破坏特征,提出了空洞风险分区准则及计算方法,给出了地层空洞危害的工程防治措施。论文的主要研究工作及成果如下:(1)建立了浅埋隧道邻近地层空洞施工的解析模型,克服了现有解析方法对重力因素考虑不足及隧道变形边界模式单一问题,并采用Schwarz交替原理考虑了隧道与地层空洞的相互影响。本文分别基于隧道变形边界条件和隧道原岩应力释放边界条件,建立了考虑地层空洞与隧道相互作用和被开挖土体重力因素影响的解析模型,据此可以分别从变形源头和受力源头考虑隧道开挖效应。综合运用复变函数方法和Schwarz交替原理对解析模型进行了理论求解,通过MATLAB编程实现了迭代计算。从理论特点和编程角度对理论解的求解精度进行了讨论,并与数值模拟结果进行了对比验证。通过理论分析,从地层位移和应力变化规律,以及地层空洞和隧道的变形、受力角度,揭示了地层空洞与隧道的力学相互作用机理,明确了地层空洞变形的力学原因及空洞变形与地层变形的内在联系。(2)研发了盾构隧道开挖三维相似模型试验系统,揭示了浅埋隧道施工扰动下含空洞地层的变形和破坏机制。基于自主研发的盾构隧道三维相似模型试验系统,模拟了含空洞地层浅埋隧道三维施工过程,研究了地层空洞与隧道相对位置和净距对地层变形的影响规律,通过对围岩压力变化规律进行分析,揭示了隧道和空洞附近地层破坏特征及土压力拱形成过程。建立了考虑主要施工因素的盾构隧道三维施工精细化数值模型,通过与模型试验结果对比分析,验证了数值模型的合理性和准确性。在此基础上,对模型试验工况进行了拓展研究,获得了空洞形态、大小、与隧道相对位置及净距等因素对地层变形和地层塑性区发展的影响规律。(3)以塑性区贯通程度、空洞边界最大主应力和最大地表沉降为判别指标,提出了浅埋隧道临近地层空洞施工的安全风险分区方法。针对邻近隧道施工影响下含空洞地层的受力、变形及稳定性特点,提出了以地层塑性区贯通程度、空洞边界最大主应力和最大地表沉降为判别指标的地层空洞风险分区准则,并给出了相应的分区计算方法。采用隧道施工三维全过程数值模型,以空洞大小、与隧道相对位置及净距为变化因素进行了一系列模拟分析,根据分析结果将地层空洞风险划分为强风险区、弱风险区和无风险区。针对地层空洞问题提出了相应工程防治措施,并对不同工程防治措施的效果进行了评价。
侯晨煜[2](2021)在《地铁车站周围人工冻融粘土的地震变形特性研究》文中提出人工冻结法在地铁车站与隧道的施工中被广泛应用,但是冻融后软土强度明显降低,沉降变形较为显着。许多历史地震灾害表明,软粘土广泛分布地区的工程建设对抗震设防工作带来了很大的安全隐患。本文以上海第(4)层灰色淤泥质粘土为研究对象,采用DEEPSOIL软件对原状土和冻融土场地进行了频域等效线性地震反应分析;通过双向动三轴试验分析了地震荷载下饱和软粘土冻融前后的动力特性;采用ABAQUS有限元数值模拟对两种场地和地铁车站的地震动力相互作用进行了对比;研究成果主要包括以下6个方面。(1)通过频域内地面地震动时程反演,得到场地基岩地震动加速度时程与地面地震动有较大差别。DEEPSOIL等效线性分析结果表明:软土场地对地震动加速度有明显的放大效应,冻融土场地对地震动加速度放大作用更明显。(2)土层内最大动剪应力随着深度的增加,呈现单调增长的趋势。同一深度下,冻融土场地的地震剪应力比原状土场地偏大。随着土层深度的增加,剪应力折减系数逐渐减小。原状土场地和冻融土场地的折减系数曲线较为接近,直接采用Seed抗液化剪应力法会高估粘土场地的剪应力折减系数。(3)静三轴试验中,土样在剪切过程中发生了软化现象,冻融土试样更容易达到破坏。分级加载试验中,在相同的动剪应变下,围压越高,土体的动剪切模量越大;原状土的动剪切模量要比冻融土大,冻融作用会导致土体的抗剪强度降低。(4)同一围压下,冻融土试样的饱和固结变形要比原状土大。软粘土的轴向应变随着加载次数的增大呈现先慢后快的趋势。无论原状土还是冻融土,都存在一个极限最小循环强度,冻融土的轴向应变达到破坏时比原状土所需要的加载次数少。在相同的地震剪应力下,冻融土的超孔隙水压力要比原状土发展更快;加载频率为1 Hz的土体产生的超孔隙水压力最大;深度为12 m的土样超孔隙水压力发展速度最快,并且更容易发生破坏。(5)基于ABAQUS有限元分析,在输入地震动较小时,地表沉降主要集中在车站顶板跨中上方土层;当地震动较大时,车站中柱上方的土层变形很大,冻融土场地地表更容易发生变形。原状土场地在0.4 g地震动下车站整体结构发生“M”形倒塌破坏,中柱受压变形较为严重;而冻融土场地车站在地震动为0.3 g时就已经发生了较大破坏。(6)在相同地震荷载作用下,冻融土场地车站层间位移角比原状土场地车站更容易达到限值而发生破坏。地震过程中,中柱因承受较大的轴向压力而最先发生受压破坏。冻融土场地车站由于土体强度较低,中柱破坏更为严重,因此对地铁车站周围人工冻融土进行改良以及提高车站中柱的变形能力是软土地区地铁车站抗震设计的关键。本论文有图90幅,表15个,参考文献144篇。
白旭[3](2021)在《地基液化致地下结构灾害的贝叶斯网络评估及防灾措施》文中研究说明以地铁站为代表的城市地下结构是城市生命线工程的重要组成部分。当城市进行地下结构工程的建设过程中,地下结构物的选址选线有时将不可避免的穿越可液化土层。可液化场地地下结构在遭受强震作用下,土层的液化将对地下结构产生极大的破坏作用,包括地下结构因地基液化而导致的结构上浮、震后地基的不均匀沉降等。目前现有的预测方法大多是关于预测地震液化,而且现有方法的适用性有限、预测的精度不高。另外对于场地地震液化灾害的预测则研究鲜有,特别是对于场地含有地下结构物地震液化灾害问题的研究。本文基于贝叶斯网络方法,首先建立了自由场地震液化沉降灾害的贝叶斯网络预测模型,随后通过有限元数值模型,分析了影响含有地下结构物场地地震液化灾害的因素,建立了含地下结构物场地地震液化的贝叶斯网络液化灾害风险评估模型。并针对地下结构物地震液化上浮问题,分析了抗液化上浮的改进措施,本文的主要研究有如下几个方面:(1)基于贝叶斯网络方法,综合考虑地震参数、土体参数和场地条件等12个影响因素,结合场地的液化势和液化潜能指数,建立了地震液化沉降的贝叶斯网络评估模型。通过算例分析,与径向基神经网络方法和I&Y简化计算方法的评估性能对比,发现地震液化沉降的贝叶斯网络评估模型的优势明显。该模型不仅有较好的评估精度和可靠性,而且还可以进行逆向因果推理。对两个机器学习模型进行敏感因素分析发现,在12个影响因素中,地表峰值加速度、地震持续时间和标准贯入锤击数为较敏感因素,和I&Y简化算法考虑的参数基本一致。(2)选择影响含以地铁站为代表的地下结构物场地地震液化及结构上浮的七个因素:地表峰值加速度、持续时间、砂土相对密度、地铁站下方可液化土层厚度、地铁站埋深、地铁站结构宽高比、地下水位深度。通过建立有限元数值模型,分别对上述影响因素进行分析,并以此七个影响因素建立适用于含地下结构物场地地震液化灾害的贝叶斯网络评估模型。选用总体精度(OA)、准确率(Pre)、召回率(Rec)、F1值等性能指标,验证了贝叶斯网络模型的有效性和准确性,并分析了模型中各影响因素的敏感性。(3)针对以地铁站为代表的地下结构物在遭遇地震作用过程中,可能导致的地震液化上浮问题,分析了在地铁车站周围设置钢板桩截断墙、碎石土排水层及改进的截断墙和改进的碎石排水层措施的地震上浮响应情况,对比了各措施的抗上浮效果,并分析了其工作机理。分析结果表明:在地铁车站周围设置碎石土层和截断墙的方式都能在一定程度上抑制地铁车站上浮,其中改进的碎石土层和改进的截断墙措施的抗上浮效果都要优于其同类别的方式。
白永健[4](2020)在《深切河谷土石混合体滑坡细观结构及灾变过程研究 ——以丹巴河段土石混合体滑坡为例》文中指出我国西南山区受青藏高原第四纪以来持续隆升作用和发源于青藏高原的长江及其支流等强烈切割,形成典型深切高中山峡谷区。区内发育大量的由冰水堆积、崩滑流堆积、冲洪积等组成的土石混合体斜坡,其中不少已发生变形并演化成滑坡。这类土石混合体滑坡具有物质成因类型多,发育演化机制复杂,变形破坏发展趋势难以预测,致灾突发性强、破坏性大,对山区城镇及重大基础设施危害大,以这类滑坡为研究对象,具有较强的理论意义和工程实用价值。作者在国家自然科学基金委和中国地质调查局的资助下,利用高精度遥感、现场调查、工程勘察、地质测绘、数码图像采集、长期现场监测、三轴剪切试验等技术手段对大渡河丹巴河段土石混合体滑坡进行全面分析,采用定性分析、定量计算、数值模拟等方法,对大渡河丹巴河段河谷演变,土石混合体形成、细观结构及力学特性,和土石混合体滑坡的时空分布规律、灾变过程、早期识别等进行了深入系统的研究。主要研究成果和进展如下:(1)系统揭示了大渡河丹巴河段土石混合体滑坡发育特征。采用资料收集、野外现场详细的工程地质勘测、三维系统监测和比较分析等方法,对丹巴河段45处土石混合体滑坡发育特征及分布规律、形成地质时代和危害性等进行分析。并结合建设街滑坡、甲居滑坡、梭坡滑坡、中路乡滑坡等典型土石混合体滑坡的发育特征、宏观坡体结构、细观物质结构等进行深入研究,进一步厘定和查清了深切河谷土石混合体滑坡的概念、形成条件和年代、发育特征及灾害效应。(2)实现了深切河谷土石混合体细观结构量化分析进而构建了典型土石混合体细观结构模型。土石混合体作为深切河谷区一类特殊的岩土体,成因机制多样,细观空间结构复杂。对丹巴河段深切河谷土石混合体进行了宏观-细观-微观多尺度结构观测,宏观结构可分为类土结构、类石土结构、类石结构,随着粗颗粒含石量的提高、颗粒接触面嵌合度增大,胶结性越好,土石混合体稳定性越好。细观结构主要从颗粒和孔隙发育特征进行观测,颗粒平面形态、排列、接触、数量、粒径等特征及参数差异大。对描述细观结构包括颗粒粒组、形态、接触、孔隙形态和粒间作用等15个要素进行明确定义,采用17个量化参数加以表达。基于6处探槽图像分析和36个样的颗分试验、3个CT扫描,12个电镜扫描(SEM)等测试成果的分析,对典型土石混合体空间结构及胶结模式进行深入研究,构建了典型土石混合体细观结构模型。(3)深入研究了土石混合体灾变过程及其细观结构的响应。土石混合体是一类颗粒尺度和结构性状高度离散性的特殊地质体,导致其力学行为具有独特性。对描述土石混合体强度特性、剪胀剪缩性、应力应变关系、硬化软化特性等细观力学特性的11个指标的定义及12个量化参数进行系统梳理,并构建了土石混合体细观力学特性指标体系。通过对研究区典型土石混合体抗剪强度试验、变形试验获取细观结构力学参数,并结合前人大量研究成果,对土石混合体的强度和力学参数随含石量和加载围压的变化的响应进行了深入的探讨。并引入沈珠江土石混合体二元介质理论,和细观力学均匀化理论,综合分析细观结构变化与力学和变形特性的相关性,探讨土石混合体强度与变形特性之间的本构关系。(4)总结了深切河谷地貌演化过程,典型土石混合体斜坡变形破坏模式及滑坡灾变过程。基于大渡河丹巴河段深切河谷演化过程,典型土石混合体宏观坡体结构和细观物质结构及力学特性,总结了层状敞口型、块石土锁口型、块石土条带型、碎石土敞口型等四种典型土石混合体滑坡灾变演化及地质力学模式。并基于GPS、In SAR干涉雷达探测和深部位移测量三维系统监测成果资料分析,对甲居土石混合体滑坡灾变过程进行UDEC数值模拟,对其稳定性及发展趋势采用FLAC3D进行数值模拟预测,结果表明,滑坡变形破坏模式表现为浅表层失稳破坏和坍塌,深层多级多期多滑面蠕滑变形破坏。(5)构建了深切河谷土石混合体滑坡早期识别方法及指标体系。深切河谷土石混合体滑坡早期识别方法,主要有高精度遥感、In SAR干涉雷达测量,机载Li DAR和无人机航空影像等星载、机载、地面多尺度多平台多层次“星-空-地”等识别技术。指标选择考虑可操作性、层析性、普适性原则。选择丹巴河段深切河谷区土石混合体获取孕灾环境识别指标(地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水、地表建构筑物等)、斜坡空间几何结构识别指标(斜坡坡度、坡高、坡形、坡体结构等)、土石混合细观颗粒结构识别指标(土石混合体成因、颗粒形态、颗粒粒度分布、颗粒接触关系、颗粒孔隙形态)等三大类13个指标构建深切河谷土石混合体滑坡早期识别指标体系。运用该识别体系对丹巴河段进行深切河谷土石混合体滑坡早期识别验证,圈定土石混合体滑坡45处,并选取典型土石混合体甲居滑坡进行早期识别验证。
段伟[5](2020)在《基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究》文中研究指明城市地下空间大规模的开发与利用,对交通水利等基础设施的安全性、长期服役性能和防灾减灾能力提出了更高的要求。液化触发评估成为液化震害预防的首要任务,而无黏性土(砂土、粉土)的空间分布与原位状态是其非常重要的内容。多功能孔压静力触探(CPTU)是在天然位置对土体工程性质进行原位评价的一种新型测试技术,具有精度高、测试参数多元化等优点,在国际上被广泛用于无黏性土的状态特性评价与液化判别。相比于相对密实度,状态参数能够表征无黏性土的密实度与应力水平的双重影响,其确定方法和相关应用被国内外学者广泛关注。深入开展原位状态参数确定和液化地基设计水平应用等研究,为原位状态评价与应用提供理论依据和技术支撑。本文以国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和江苏省研究生科研与实践创新计划项目为依托,针对饱和无黏性土状态参数评价难题,采用多功能CPTU原位测试、室内试验和理论分析相结合的方法,对饱和无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用进行系统研究,主要研究内容与成果如下:(1)通过南京河砂标定罐CPT试验及数据处理群集(GMDH)智能算法对砂土状态参数确定法进行了系统地研究。研究结果表明:锥尖阻力存在明显的“临界深度”,并且其值随着相对密实度Dr的增加而增大,约在0.45-0.60m之间,在半对数坐标中,CPT参数与重度γ、Dr呈良好线性关系;CPT贯入砂土体时探头附近形成高应力区,并由中心沿着水平、竖向方向逐渐分散,CPT贯入机理作用范围会随着Dr的增加而相应地扩大,含水量变化也会影响CPT测试参数值。GMDH建立的ψ法不需要额外的附加参数如静止土压力系数K0、土体压缩指标k,m等,克服了现有一阶方法求解过程复杂且精度较低的问题;采用qt1N,σ′vo,土类指数Ic,BJ作为输入参数的模型为基于性能评价和便捷角度首选的模型;敏感性分析显示qt1N和Ic,BJ是获取ψ的关键参数;应用于标定罐南京河砂、唐山地震液化场地土体状态表征及液化评价,所给的ψ结果与已有经典方法基本一致,液化判别结果也是一致的。(2)通过对废黄河泛滥沉积针对江苏典型地质成因无黏性土,提出了基于电阻率CPTU测试的饱和无黏性土原位状态参数评价方法。研究结果表明:土类指数Ic是连接粉砂土状态性能和电学性能的有效指标之一,采用所提出的电阻率CPTU评价法与Plewes法,Been和Jefferies及Robertson法计算的状态参数沿深度变化趋势一致且数值接近;状态参数与相对密实度沿深度的变化趋势正好相反,线性相关性较好,可通过常用的相对密实度指标将状态参数量化;通过状态参数计算的循环阻力比CRR与国际通用NCEER法计算值基本一致;电学剪胀参数与归一化锥尖阻力、相对密实度呈现良好的幂函数相关关系,电阻率CPTU可作为一种现场原位状态评估及地基基础密实控制的强有力工具。(3)针对江苏典型地质成因无黏性土,提出了基于地震波CPTU测试的饱和无黏性土原位状态参数评价方法。研究结果表明:本文所提出的基于Vs的原位状态参数评价方法与CPTU法更接近,一致性更好;现场应力条件下,Vs可表达为状态参数ψ、有效上覆应力?′v0和静止土压力系数K0的函数;绘制了江苏地区Vs-?′v0平面中状态参数剖面等值线图,给出了任意深度处无黏性土的状态(松散与密实)及液化敏感区域;Vs与归一化锥尖阻力qt1N呈良好的幂函数关系,以此构建了Robertson的SBTn土分类图中剪切波速等值线图;联合锥尖阻力和状态参数可提供一个全面与统一的无黏性土Gmax预测新方法。(4)通过室内试验,研究了不同含砂量的粉-砂混合物的液化动力特性及状态参数指标液化评价方法。研究结果表明:砂质粉土液化和循环软化发生在超孔隙水压力比在0.75-0.85范围之间,累积剪切应变在5%左右,随后由大的剪切应变和超孔隙水压力比产生液化,在一定的孔隙比e下,粉土含量影响不明显,其影响被其他控制因素如相对密实度显着稀释,CRR与e呈良好的线性关系,随着砂含量增加,粉土-砂混合物的微观结构和固体颗粒接触特性发生了变化,砂质粉土的累积孔隙分布曲线具有良好的梯度、孔径分布曲线具有多峰特性;状态参数ψ与三轴循环阻力比CRR tx,15呈指数函数关系,CRR tx,15随着ψ的增大而逐渐减小,基于指标ψ提出了室内三轴CRRtx,15与现场CRR7.5之间的修正因子模型。(5)基于粒子群优化(PSO)的核极限学习机(KELM)算法(PSO-KELM算法)建立了简化应力框架下CPTU液化评价方法。研究结果表明:该CPTU模型一个显着特点是适用于更广范围的土体,包括之前的认识“太黏不能液化”;对于粉质土,孔压参数Bq对CRR有一定的影响,并以图的形式给出呈现;所提CPTU模型进行液化判别及现场实际观察结果一致。基于极大似然估计给出的基于Fs的PL计算模型,能够考虑模型固有的不确定性,最终形成基于CPTU简化应力模型液化势评价统一理论体系。(6)基于CPTU测试技术论证了液化地基状态与判别的可行性和优越性,研究了处理效果评价方法体系及CPTU多元液化判别方法。研究结果表明:CPTU能够直接测试现场土体内部孔压分布,可直接评价土的原位状态及力学性质,CPTU土分类图能够对液化与非液化土给出较为满意的划分结果,提出了联合归一化超孔压与状态参数差图表法并能够有效地进行土体的原位状态及潜在的剪胀性行为评价;提出了液化地基处理致密化评价指标:相对增长指标、电阻率指标、小应变刚度、状态参数等指标。基于随机场理论,通过场地液化势区划图有效地评价液化地基处理效果,建立了可视化、定量且准确的抗液化地基处理评价体系。基于SPT与剪切波速联合测试评价理论,建立了无黏性土多元液化CPTU评价方法。
宋健[6](2020)在《城市区域场地速度结构模型构建和地震反应分析》文中认为区域场地地震效应研究对城市建筑震害模拟评估和抗震防灾规划都具有重要意义。目前,相对于结构响应,在区域建筑震害模拟中对地震动输入,尤其对工程场地地震效应的考虑还很粗略。城市区域场地地下松散沉积结构及其与建筑相互作用会对地震动产生重大影响。只有构建场地近地表精细结构模型,全面地考虑工程场地地震效应,才能更准确地表现区域建筑震害。不同于可近似看作层状结构的深部地壳结构,近地表几十米至几百米内的松散岩土体存在复杂交互沉积现象,使得浅表工程场地的局部结构变化大、动力学模型构建困难、地震效应复杂。等效线性化方法作为地震小区划和地震安全性评价的推荐方法,在单一场地土层地震反应分析中得到了广泛应用,但是在区域多维场地反应模拟中的应用研究还不足。鉴于此,本文以哈尔滨市区工程场地为实例,在城市浅表交互沉积场地精细模型构建和基于等效线性化方法的区域场地地震反应分析等方面,开展了如下研究工作:1.针对交错复杂沉积的城市区域场地,提出了先基于地质先验信息限定交错土体建模边界、分离分布简单的岩土体,再利用序贯指示模拟方法求解各类交错土体具体空间概率分布的建模思路;在搜集分析钻孔资料基础上,建立了哈尔滨市区场地三维工程地质模型;与钻孔资料和地质结构对比分析表明,构建的三维地质模型具有一定的空间预测能力。2.借助序贯高斯模拟方法,结合剪切波速与工程地质结构的空间相关关系,发展了基于复杂场地工程地质模型构建波速结构模型的方法,建立了哈尔滨市区场地三维速度结构模型。通过与地质剖面的定性对比分析、剪切波速-埋深统计关系和实测波速的定量比较,验证了本文方法的可靠性。本文模型更便于在地震反应等效线性化分析中根据详细岩土类型分别给定非线性动力学参数。3.基于以主剪应变最大值代替切应变幅值迭代计算的思路,利用Open Sees实现了区域场地地震反应的等效线性化方法;通过对一维水平成层模型和哈尔滨市区场地三维结构模型的分析,检验了方法可行性和精度。
宗健业[7](2020)在《利用背景噪声研究广州地区场地效应及估算地震灾害结构》文中研究表明场地效应是指地表松散的沉积层会对地震波产生明显的放大作用,不同的场地对地震波的放大作用不同,所以场地效应可以作为预测地震灾害分布的主要依据。广州城区内断裂广泛分布,且部分断裂仍具有活动性,很有可能触发地震。从历史上看广州地区虽然发生地震的震级普遍较小,但地震发生频率较高,其带来的破坏性仍不容忽视。广州作为人口密集聚集的城市,明确场地效应进而降低可能发生的地震灾害带来的破坏,对保持城市可持续发展具有重要意义。利用背景噪声进行场地效应研究,可以有效的克服传统探测浅地表结构方法面临的破坏性和开销大等难题。为了得到广州地区的场地效应,我们于2018年1月及2019年7月在广州地区共放置了165台地震仪,台站间距2-5公里。对记录到的背景噪声数据利用HVSR(水平-垂直频谱比)方法进行处理,得到了广州地区场地效应参数共振频率和放大倍数分布。研究结果显示,广州地区沉积层共振频率分布在1-6.5Hz范围内,自东北向西南呈逐渐增加趋势;广州地区放大倍数分布在1-6.8范围内,在广州地区南部和北部放大倍数较小,在广州地区中部的珠江流域及白云区西部放大倍数普遍较大,可能与这些区域沉积层厚度较大且力学性质等较差有关。广州地区近些年来地质灾害频发,且地质灾害发生的种类呈现明显的区域性,这种区域性很可能与沉积层分布有关。为了得到广州地区沉积层厚度分布,我们通过场地共振频率—沉积层厚度间的转换关系式,计算得到了广州地区的沉积层厚度分布。研究结果显示,广州地区沉积层厚度分布在3-52米范围内,自东北向西南呈逐渐增大趋势,在珠江下游及南沙地区沉积层厚度普遍较大,可能与这些区域附近河流发育,冲积出来的淤泥质土较多有关。场地易破坏程度(K值)是表征地震灾害对地表结构破坏能力的量。为了评估广州地区在可能发生的地震灾害中场地的安全性,在得到广州地区场地效应参数分布后,通过计算得到了广州地区场地易破坏程度(K值)的分布。研究结果显示,广州地区场地易破坏程度整体较低,属于相对安全区域,仅在个别区域如花都区南部和南沙区南部等部分区域出现了场地易破坏程度超过安全值的情况,属于危险区域,在这些区域施工建设时应通过提高建设标准等方法进行防震减灾工作。断裂带破碎区域是在浅地表进行生产和施工建设时较为特殊的位置,瘦狗岭断裂作为广州城区的三个控制性断裂之一,其精确的位置是进行施工建设时特别是城市地下空间开发时特别需要的地质资料。为了尝试利用背景噪声判断断裂破碎带的具体位置,我们分别于2018年8月14日和15日晚间在中国科学院广州地球化学研究所附近沿着瘦狗岭断裂方向和垂直于瘦狗岭断裂方向布设了100台地震仪,台站间距约50米。对记录到的背景噪声利用了HVSR方法计算得到了沉积层厚度分布,通过互相关函数计算得到了“伪反射”剖面,通过反演HVSR曲线得到了浅地表剪切波速度结构。通过沉积层厚度跳变的位置、浅地表S波速度结构倾斜界面位置及“伪反射”剖面判定了瘦狗岭断裂滑动界面在测线上200-600米间。
蒋林芝[8](2020)在《软弱夹层场地条件下地铁车站地震响应规律研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济高速发展和城市规模的扩大,城市地下建设逐渐兴起。以往的经验和教训证明了地下结构在强震作用下可能发生严重破坏,而场地特性与之紧密相关。有研究表示,结构处在非均匀的、含软弱夹层的一些比较复杂的环境中更容易发生破坏,也有研究表示刚度较小的场地可以吸收更多能量,减小场地的地震反应。我国含有软弱土的场地分布广泛,但关于软弱夹层对地下结构地震响应的研究还比较少,因此,研究在此类问题对实际工程具有重要意义。本文针对软弱夹层这一特殊地基介质,首先进行了含夹砂层场地的双层三跨地铁车站振动台模型试验,以粘土场地为参考分析了结构和场地在地震中的响应。然后利用有限元软件ABAQUS进行3D建模,模拟还原了振动台试验典型工况,结合试验对比分析互相验证了在含软弱夹层的场地下,土-地铁车站相互作用模型的地震动响应结果,也证明了有限元软件模型的适用性和可操作性。最后利用数值软件模拟了淤泥质粘土、粉质黏土、砂质粘土和细-中砂这几种软弱夹层在地震中的反应,并通过改变夹层厚度和与结构的位置关系,对比分析了场地条件变化对结构产生的影响。主要得到了以下结论和成果:1.振动台试验中随着加载工况幅值的增加,含砂层场地的自振频率大幅减小,场地发生液化现象,土体表面出现沉降,场地刚度减小。孔隙水压力值和土压力随加速度输入幅值的增大而增大,由于双向加载下孔压、土压都大于单向加载,说明竖向地震作用不可容忽视。且振动型的激励对孔隙水压力的响应作用更加明显,说明孔压变化还受地震波频谱特性的影响。2.由试验和模拟结果的加速度时程结果可知,双向输入地震波的加速度峰值大于单向输入情况。软弱夹层对竖向和水平地震作用具有减震的效果,水平影响大于竖向影响,且软弱夹层在不同地震动作用下的减震效果不同。3.场地对地震波具有一定滤波作用,软弱夹层场地下,输入的加速度值越大,对高频段的过滤作用越大,对低频段的放大作用越明显。即场地土层的刚度越小,滤波作用更大,减震效果越好。4.综合文中不同软弱夹层种类对模型在地震动中的加速度峰值及应力大小可知,刚度大小对结果作用不大,而粘聚力较小的淤泥质粘土和细-中砂表现出更强的影响力,表明粘聚力取值是软弱夹层影响结构和场地地震动反应的重要因素。5.当软弱夹层位于结构层位置时,刚度较小的软弱土层直接接触结构侧墙,结构应力应变显着增大,随着层厚的不断增加,下柱出现塑性损伤。当结构位于结构下方时,结构在地震中的反应减弱,出现峰值的时间推迟,结构构件受力情况改变,软夹层厚度较大时,侧墙受力大于下柱,增加了结构的稳定性。
吴小锋[9](2020)在《风机单桩基础地震响应超重力模型试验研究》文中指出我国地处环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅山地震带,是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一,已建和拟建的风电场主要分布在“三北”区域及东部沿海。风机采用基于水平变形控制的设计原则,目前对于地震作用下风机基础动力响应方面的认识还不够全面,随着风机从陆地向近海的发展,复杂多变的极端海洋环境使得风机的抗震设计在以下几个方面面临一定的挑战:风机长期不间断受到风、浪、流等水平荷载,当受到地震作用时已存在的初始水平环境荷载对整个风机系统和基础周边土体的地震响应是否会产生影响;海上风机基础周围土体长期受到波流冲刷侵蚀,基础周围容易形成局部冲刷坑。当风机受到地震作用时,这种已经形成的局部冲刷坑对风机基础动力特征及地震响应会产生多大影响;地震由前震、主震、余震这一地震序列组成,传统的研究主要侧重在基础主震方面的响应,对于在整个地震序列中风机单桩基础动力响应演变过程并不清楚,其动力特性在整个地震序列中是否存在与设计值偏离的现象亟需进行界定。本文采用ZJU-400超重力振动台开展了风机单桩基础的物理模拟研究,基于超重力相似性准则制备了与现场风机一阶自振频率相似的离心模型,浇筑了干砂地基、水平饱和砂地基以及具有局部冲刷坑的饱和砂地基,研发了超重力环境下的柔性水平荷载施加装置,开展了一系列超重力试验。主要研究成果如下:(1)对比分析了干砂地基和饱和砂地基中风机单桩基础及其桩周土体动力响应的差异,揭示了超静孔隙水压力发展对单桩基础及桩周土体动力响应的影响。针对地震作用下风机单桩基础动力响应演变问题,分析了一地震序列中单桩基础及其土体动力特性的地震响应演化规律,揭示了地震历史对桩周土体超静孔隙水压力发展、应力-应变、剪切模量演变的影响,阐释了桩周土体动力特性演化是单桩基础自振频率、水平位移、内力以及桩-土相互作用变化的重要因素;(2)针对初始水平荷载下单桩基础响应问题,对比分析了有初始水平荷载和无初始水平荷载工况下动力响应的差异,揭示了初始水平荷载效应影响桩顶水平位移发展模式的内在作用机理。发现了初始水平荷载下桩前土体超孔压发展在地震过程中存在着抑制现象,结合数值模拟分析了桩前土单元应力状态与这种抑制现象的内在联系。通过编写了加速度反演应力-应变曲线程序,获取了单桩基础在静-动连续加载过程中的p-y曲线,揭示了初始水平荷载效应对桩-土相互作用的影响规律;(3)针对单桩基础局部冲刷问题,对比分析了有局部冲刷坑和无局部冲刷坑下单桩基础地震响应的差异性,探讨了局部冲刷效应对桩身内力及变形、桩周土体动力特性产生影响的内在机理。通过计算推导了动力p-y曲线,揭示了局部冲刷效应对桩-土相互作用影响的规律;(4)编写了三轴循环剪切单元体试验Tcl运行代码,评估了多重屈服面模型在模拟初始静剪应力效应方面的适用性。通过OpenSees数值软件编写了相关运行代码,模拟了初始水平荷载下单桩基础在LEAP下的地震响应,并与试验结果进行了对比分析。结合试验和数值计算结果,将超静孔隙水压力对p-y曲线的弱化效应引入到双曲线p-y模型中,构建了极限土反力、地基反力初始模量与超孔压比的关系,建立了能反映超孔压弱化效应的大直径单桩基础p-y曲线。通过非线性Winkler地基梁模型建立了初始环境荷载下单桩基础震后水平位移预测模型和简化模型,并验证了该模型的有效性。
黄俊阁[10](2020)在《自贡西山公园山脊地形斜坡地震动力响应特征研究》文中研究表明强震诱发大量斜坡震害调查和研究结果表明,斜坡场地条件对地震动响应特征影响显着,尤其是山体地形、地层等因素对斜坡地震动影响强烈,也是国内外地震工程领域的研究热点。然而,斜坡常因为缺乏近场区强震监测数据,对其动力响应研究认识具有一定局限性。本文以自贡西山公园斜坡为研究对象,以该斜坡上地震监测台阵记录的汶川地震及长宁地震的加速度数据为基础,基于地震监测数据的分析认识,同时进行一系列环境噪声测试,分别获取该斜坡的春、夏、秋、冬四个不同季节环境噪声数据,采用水平与竖向谱比法(HVSR)和标准谱比法(SSR)进行数据分析,并应用数值模拟方法,系统研究了自贡西山公园山脊地形斜坡的地震动场地响应特征。主要研究成果如下:(1)汶川地震较小振幅在土层(0#)场地放大效应强于基岩(1#~7#)场地,揭示在强震动条件下的弹性动力响应阶段土层动力放大效应强于基岩,土层场地谱比放大系数约6.5,水平向卓越频率约为7.5Hz;随着斜坡地形起伏及高程增加,位于坡顶处6#基岩监测场地动力放大效应强于斜坡其它监测点,对比分析揭示局部地形、坡度、高程因素对场地放大效应具有一定影响。(2)环境噪声数据分析揭示,场地环境噪声谱比响应特征几乎不受季节温差影响,谱比曲线较为稳定;软弱粘土覆盖层对较低频带范围地震动呈现出明显放大效应;与地震数据分析结果对比显示,两类数据在地形具有较强放大效应的凸出部位(5#~7#)卓越频率耦合效应较好,而谱比放大系数环境噪声小于地震监测结果。(3)进一步采用无人机飞行、物探勘探手段获取斜坡的高精度地形数据及地层介质波速参数等,采用二维(UDEC)离散元程序构建斜坡纯地形(均质参考模型)与地形组合地层模型揭示,组合模型放大效应远大于均质模型,且与地震监测数据分析的放大效应具有较好的耦合特征。(4)采用三维(FLAC3D)数值模拟分析结果表明,斜坡模型在输入不同地震荷载作用下,放大效应强弱不同,但不影响场地卓越频率;三维模型应力和位移分析结果显示,坡顶附近区域的动力响应较强,在强震动作用下,坡表可能存在剪切破坏的风险。本研究对认识山脊地形斜坡在不同强度地震作用下场地响应特征具有重要的理论价值和工程意义。
二、Response of Surface Soft Soil and Fine-Grained Sand Layers to Seismic Waves(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Response of Surface Soft Soil and Fine-Grained Sand Layers to Seismic Waves(论文提纲范文)
(1)浅埋隧道与邻近地层空洞相互作用机理及其对地层变形的影响(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 隧道施工引起的地层变形和破坏研究现状 |
1.2.2 含空洞地层隧道施工引起的围岩变形和破坏研究 |
1.3 研究现状存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容和方法 |
1.4.2 技术路线图 |
2 含空洞地层浅埋隧道位移边界复变函数解析 |
2.1 引言 |
2.2 复变函数理论 |
2.2.1 应力和位移的复变函数表示 |
2.2.2 边界条件的复变函数表示 |
2.2.3 解析函数表达式 |
2.2.4 保角映射 |
2.3 Schwarz交替原理 |
2.3.1 解析模型 |
2.3.2 Schwarz交替法 |
2.4 含空洞地层浅埋隧道变形边界条件下的求解过程 |
2.4.1 浅埋隧道变形边界条件下的复变函数解 |
2.4.2 空洞边界的附加面力 |
2.4.3 空洞在附加面力作用下的求复变函数解 |
2.4.4 隧道附加位移 |
2.4.5 应力和位移计算公式 |
2.5 解析解精度分析与验证 |
2.5.1 解析解精度分析 |
2.5.2 解析解验证 |
2.5.3 解析解与数值解对比 |
2.6 参数影响性分析 |
2.6.1 地层沉降云图 |
2.6.2 地表沉降结果分析 |
2.6.3 空洞边界变形分析 |
2.6.4 空洞边界应力分析 |
2.6.5 隧道边界应力分析 |
2.7 本章小结 |
3 含空洞地层浅埋隧道应力边界复变函数解析 |
3.1 引言 |
3.2 模型与求解方法 |
3.2.1 解析模型 |
3.2.2 求解方法 |
3.3 隧道在初始重力场作用下的求解 |
3.3.1 基本方程 |
3.3.2 映射函数 |
3.3.3 地表边界条件 |
3.3.4 隧道边界条件 |
3.3.5 系数方程组求解 |
3.4 Schwarz迭代过程 |
3.5 解析解精度分析与验证 |
3.5.1 解析解精度分析 |
3.5.2 解析解验证 |
3.5.3 解析解与数值解比较 |
3.6 结果分析 |
3.6.1 隧道边界变形分析 |
3.6.2 空洞边界变形分析 |
3.6.3 地表沉降分析 |
3.6.4 空洞边界应力分析 |
3.7 本章小结 |
4 含空洞地层浅埋隧道施工引起的地层变形模型试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 相似理论 |
4.2.1 相似理论概述 |
4.2.2 围岩相似条件 |
4.2.3 模型盾构机相似条件 |
4.3 隧道开挖模拟试验装置研制 |
4.3.1 施工过程影响因素分析 |
4.3.2 模型盾构机研发 |
4.4 地层相似材料研制 |
4.5 模型试验方案及过程 |
4.5.1 模型试验工况 |
4.5.2 试验过程 |
4.5.3 监测方案 |
4.6 试验结果及分析 |
4.6.1 地表历时沉降 |
4.6.2 深部地层历时沉降 |
4.6.3 围岩压力历时变化 |
4.6.4 空洞对地表最终沉降的影响 |
4.6.5 空洞对深层最终沉降的影响 |
4.7 本章小结 |
5 隧道施工引起的含空洞地层变形和破坏特征数值模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 模拟方法 |
5.2.1 数值模拟方法 |
5.2.2 数值模型 |
5.3 数值模拟与模型试验结果对比 |
5.4 数值模拟结果分析 |
5.4.1 空洞形态影响分析 |
5.4.2 空洞与隧道间距影响分析 |
5.4.3 空洞尺寸影响分析 |
5.5 本章小结 |
6 含空洞地层浅埋隧道施工风险分区及工程防治措施 |
6.1 引言 |
6.2 空洞风险分区准则及计算思路 |
6.2.1 空洞风险分区准则 |
6.2.2 计算思路及工况设计 |
6.3 空洞风险分区结果 |
6.4 地层空洞防治措施 |
6.4.1 空洞超前探测 |
6.4.2 工程处置措施 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 A |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)地铁车站周围人工冻融粘土的地震变形特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.3 目前研究中存在的问题 |
1.4 本文研究内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 本文创新点 |
2 粘土场地频域等效线性地震反应分析 |
2.1 引言 |
2.2 地震反应分析计算方案 |
2.3 地震动输入 |
2.4 计算结果分析 |
2.5 本章小结 |
3 地震荷载下粘土冻融前后动力特性试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案设计 |
3.3 静三轴试验结果分析 |
3.4 分级加载试验结果分析 |
3.5 双向动三轴试验结果分析 |
3.6 本章小结 |
4 地铁车站与周围冻融粘土地震动力相互作用研究 |
4.1 引言 |
4.2 土与结构计算模型 |
4.3 数值分析计算结果 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)地基液化致地下结构灾害的贝叶斯网络评估及防灾措施(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 地下结构物地震液化灾害的研究现状 |
1.2.1 地下结构物震害现象 |
1.2.2 地震液化机理 |
1.2.3 地震液化的判别 |
1.2.4 地震液化的灾害评估 |
1.2.5 地下结构物地震液化研究 |
1.2.6 地震液化的减灾措施 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要技术路线 |
1.3.2 论文主要内容 |
2 贝叶斯网络原理 |
2.1 引言 |
2.2 贝叶斯网络的基本原理 |
2.3 贝叶斯网络的结构学习 |
2.3.1 手工建模方法 |
2.3.2 数据学习建模方法 |
2.3.3 混合建模方法 |
2.4 贝叶斯网络的参数学习 |
2.4.1 完备数据的参数学习 |
2.4.2 不完备数据的参数学习 |
2.5 贝叶斯网络在土木工程领域的应用 |
3 基于贝叶斯网络的自由场液化灾害评估 |
3.1 引言 |
3.2 自由场地震液化沉降评估模型的建立 |
3.3 自由场地震液化沉降评估模型的应用 |
3.3.1 地震液化沉降数据的收集 |
3.3.2 模型性能的评估指标 |
3.3.3 场地沉降的评估结果对比 |
3.3.4 自由场地震液化沉降的因素敏感性分析 |
3.4 本章小结 |
4 含地下结构场地地震液化灾害的贝叶斯网络评估 |
4.1 引言 |
4.2 地下结构物地震液化灾害中影响因素筛选 |
4.3 地下结构物地震液化数值模型的算例分析 |
4.3.1 饱和砂土动力液化数值计算方法简介 |
4.3.2 含地铁站场地数值模型的建立 |
4.3.3 地表峰值加速度 |
4.3.4 地震持续时间 |
4.3.5 相对密度 |
4.3.6 结构下方可液化土层厚度 |
4.3.7 地下结构物埋深 |
4.3.8 结构高宽比 |
4.3.9 地下水位 |
4.4 地下结构物地震液化灾害评估模型及其应用 |
4.4.1 含地下结构物场地地震液化灾害数据库的建立 |
4.4.2 模型预测性能的评估指标 |
4.4.3 地下结构物地震液化灾害因素的敏感性分析 |
4.4.4 地下结构物地震液化灾害评估模型的通用性验证 |
4.5 本章小结 |
5 地下结构物抗液化灾害措施研究 |
5.1 地铁站数值模型的建立 |
5.1.1 数值方法简述 |
5.1.2 地铁站数值模型 |
5.2 地铁车站周围土体液化、结构上浮响应及内力分析 |
5.2.1 超静孔隙水压力及超孔压比 |
5.2.2 结构的加速度响应 |
5.2.3 地铁站的上浮量 |
5.2.4 地铁站周围土体变形 |
5.2.5 地铁站结构的内力 |
5.3 抗液化措施的分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 地铁站数值模拟算例 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)深切河谷土石混合体滑坡细观结构及灾变过程研究 ——以丹巴河段土石混合体滑坡为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土石混合体概念及成因研究 |
1.2.2 土石混合体细观结构特征研究 |
1.2.3 土石混合体细观力学特性研究 |
1.2.4 土石混合体滑坡失稳机理研究 |
1.3 研究内容、技术路线及主要创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 论文技术路线 |
1.3.3 主要创新点 |
第2章 大渡河丹巴河段地质环境条件 |
2.1 气象水文 |
2.2 地形地貌 |
2.2.1 大渡河地形地貌 |
2.2.2 丹巴河段地形地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.4 地质构造 |
2.5 新构造运动与地震 |
第3章 大渡河丹巴河段土石混合体及滑坡发育特征 |
3.1 深切河谷土石混合体形成过程 |
3.1.1 丹巴河段河谷演化过程 |
3.1.2 丹巴河段斜坡演化过程 |
3.1.3 深切河谷土石混合体形成过程 |
3.2 丹巴河段土石混合体滑坡总体特征 |
3.2.1 土石混合体滑坡时空分布特征 |
3.2.2 土石混合体滑坡堆积体结构特征 |
3.3 丹巴河段典型土石混合体滑坡 |
3.3.1 甲居土石混合体滑坡 |
3.3.2 建设街土石混合体滑坡 |
3.3.3 中路乡土石混合体滑坡 |
3.3.4 莫洛土石混合体滑坡 |
3.4 小结 |
第4章 土石混合体细观结构特征及量化参数研究 |
4.1 丹巴河段土石混合体多尺度结构特征分析 |
4.1.1 土石混合体多尺度结构分析方法 |
4.1.2 土石混合体宏观结构分析 |
4.1.3 土石混合体细观结构分析 |
4.1.4 土石混合体微观结构分析 |
4.2 土石混合体细观结构特征指标及量化参数 |
4.2.1 颗粒粒度分布 |
4.2.2 颗粒形状特征 |
4.2.3 颗粒接触关系 |
4.2.4 颗粒孔隙形态 |
4.3 土石混合体细观结构模型构建 |
4.4 小结 |
第5章 土石混合体细观力学特性及参数研究 |
5.1 土石混合体细观力学特性指标及量化参数 |
5.1.1 强度特性 |
5.1.2 应力应变特性 |
5.1.3 剪胀与剪缩特性 |
5.1.4 硬化软化特性 |
5.2 土石混合体强度特性直剪试验 |
5.2.1 试验方案 |
5.2.2 剪切变形特性分析 |
5.2.3 抗剪强度特性及参数分析 |
5.3 土石混合体变形三轴剪切试验 |
5.3.1 试验方案 |
5.3.2 变形特征及破坏模式分析 |
5.3.3 剪切变形力学特性分析 |
5.3.4 土石混合体强度参数分析 |
5.4 土石混合体剪切变形应力应变关系 |
5.5 土石混合体细观结构对滑坡变形的响应 |
5.6 小结 |
第6章 深切河谷土石混合体灾变过程及稳定性分析 |
6.1 土石混合体滑坡灾变过程研究 |
6.1.1 宏观坡体结构灾变过程分析 |
6.1.2 土石混合体细观结构灾变过程分析 |
6.1.3 土石混合体滑坡稳定性分析 |
6.2 甲居典型土石混合体滑坡灾变过程分析 |
6.2.1 古滑坡形成演化过程分析 |
6.2.2 复活滑坡灾变过程分析 |
6.3 甲居滑坡灾变过程三维系统监测分析 |
6.3.1 甲居滑坡监测网布设 |
6.3.2 监测结果分析 |
6.4 甲居滑坡灾变过程及稳定性数值模拟分析 |
6.4.1 滑坡灾变过程及成因机制数值模拟分析 |
6.4.2 基于变形破坏稳定性分析理论的三维数值模拟分析 |
6.5 小结 |
第7章 深切河谷土石混合体滑坡早期识别方法 |
7.1 土石混合体滑坡早期识别方法 |
7.1.1 遥感解译 |
7.1.2 现场调查 |
7.1.3 专业监测 |
7.2 土石混合体滑坡早期识别指标体系 |
7.2.1 指标选取原则 |
7.2.2 指标体系构建 |
7.2.3 典型土石混合体滑坡早期识别调查分析 |
7.3 小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得学术成果 |
(5)基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 多功能CPTU原位测试技术 |
1.2.2 基于原位测试参数及状态参数评估土体剪胀性 |
1.2.3 基于CPT/CPTU 无黏性土的物理状态理论 |
1.2.4 基于多功能CPTU的无黏性土液化评价应用 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 本文的技术路线 |
第二章 基于CPT砂土原位状态参数确定方法 |
2.1 砂土CPT标定罐试验 |
2.1.1 试验设备及方案 |
2.1.2 CPT测试参数结果及分析 |
2.1.3 CPT测试参数与状态指标相关性 |
2.1.4 CPT贯入土体的影响范围 |
2.1.5 不同含水量对CPT贯入土体的影响 |
2.2 基于智能算法的CPT状态参数确定方法 |
2.2.1 GMDH算法 |
2.2.2 数据库来源及编译 |
2.2.3 状态参数解译方法及液化应用 |
2.2.4 GMDH模型分类 |
2.2.5 GMDH模型结果 |
2.3 CPT状态参数的验证与应用 |
2.3.1 基于GMDH状态参数的状态特性评价验证 |
2.3.2 基于GMDH状态参数的液化判别工程应用 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于电阻率CPTU无黏性土原位状态参数确定方法 |
3.1 基于CPT/RCPTU状态特性评估理论 |
3.1.1 相对密实度 |
3.1.2 状态参数 |
3.1.3 剪胀指标 |
3.2 构思思路 |
3.3 试验概况 |
3.3.1 试验场地 |
3.3.2 试验设备及方案 |
3.4 基于电阻率模型的状态参数计算方法 |
3.4.1 电阻率与状态参数的相关性 |
3.4.2 联合土类指数和电阻率确定归一化锥尖阻力 |
3.4.3 联合土类指数和电阻率确定状态参数 |
3.5 状态参数液化评价应用 |
3.5.1 相对密实度与状态参数相关性 |
3.5.2 相对密实度与状态参数相关关系 |
3.5.3 周期阻力比与状态参数相关关系 |
3.5.4 液化判别结果 |
3.6 电阻率剪胀参数 |
3.6.1 归一化锥阻力与电阻率剪胀参数 |
3.6.2 相对密实度与电阻率剪胀参数 |
3.6.3 状态参数与电阻率剪胀参数 |
3.7 电阻率CPTU状态表征流程图 |
3.8 本章小结 |
第四章 基于地震波CPTU无黏性土原位状态参数确定方法 |
4.1 基于SCPTU状态特性评估设计理论 |
4.1.1 基于原位剪切波速状态评估直接法 |
4.1.2 基于原位剪切波速状态评估间接法 |
4.1.3 基于室内剪切波速状态评估直接法 |
4.1.4 基于归一化小应变剪切模量状态评估直接法 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试验场地 |
4.2.2 试验设备及测试原理 |
4.2.3 试验结果 |
4.3 计算结果及比较 |
4.3.1 状态参数计算结果 |
4.3.2 基于归一化剪切波速的模型 |
4.3.3 基于归一化刚度G_o/q_c的计算模型 |
4.3.4 状态参数的液化判别应用 |
4.4 CPTU与剪切波速相关关系研究 |
4.4.1 CPTU与剪切波速相关关系 |
4.4.2 CPTU-V_s相关关系土分类图中应用 |
4.5 基于CPTU状态参数的土动力参数评价研究 |
4.5.1 SCPTU确定土动力参数的研究现状 |
4.5.2 宿迁场地典型试验结果 |
4.5.3 SCPTU资料与G_(max)的关系 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于室内砂质粉土液化试验及状态指标液化研究 |
5.1 室内动三轴液化试验 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.1.3 试验结果分析 |
5.1.4 微观分析 |
5.1.5 与已有研究比较 |
5.2 室内状态指标液化研究 |
5.2.1 数据库来源 |
5.2.2 非塑性细粒对CRR_(tx,15)-ψ相关关系的影响 |
5.2.3 评价调整后现场条件下的CRR_(tx,15)与状态参数相关关系 |
5.3 本章小结 |
第六章 基于CPTU液化势评价统一理论体系 |
6.1 CPTU液化判别确定性模型 |
6.1.1 PSO-KELM基本理论 |
6.1.2 CPT/CPTU液化评估框架 |
6.1.3 CPTU数据库 |
6.1.4 基于PSO-KELM方法的液化判别模型的构建 |
6.1.5 基于PSO-KELM方法的液化阻力比确定 |
6.1.6 案例分析 |
6.2 CPTU液化判别概率性模型 |
6.2.1 概率模型理论框架 |
6.2.2 概率模型结果分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 基于多功能CPTU状态特性与液化评价应用 |
7.1 CPTU液化地基状态与判别工程实践 |
7.1.1 液化机理与CPTU测试参数关联性 |
7.1.2 CPTU状态特性参数 |
7.1.3 CPTU液化判别方法 |
7.1.4 CPTU液化地基判别工程应用 |
7.2 基于CPTU液化地基处理效果评价 |
7.2.1 液化场地介绍 |
7.2.2 液化地基致密化CPTU评价指标 |
7.2.3 CPTU液化势评价指标 |
7.2.4 CPTU液化势区划图评价 |
7.2.5 液化地基处理效果CPTU评估 |
7.3 CPTU多元液化判别研究 |
7.3.1 CPTU与 SPT相关性液化判别应用 |
7.3.2 基于CPTU与 V_s联合测试下液化判别应用 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
本文主要符号说明 |
致谢 |
攻读博士学位期间参加的主要科研项目和取得的科研成果 |
(6)城市区域场地速度结构模型构建和地震反应分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 三维工程速度结构建模研究现状 |
1.2.2 区域场地地震反应分析研究现状 |
1.3 主要研究内容和章节安排 |
第二章 城市区域场地工程地质模型构建研究 |
2.1 引言 |
2.2 工程地质模型构建方法 |
2.2.1 地质变量的相关性分析 |
2.2.2 序贯指示模拟方法 |
2.2.3 三维工程地质建模思路和流程 |
2.3 区域场地三维工程地质结构建模 |
2.3.1 数据选取 |
2.3.2 交错沉积耦合土体空间边界的限定 |
2.3.3 序贯指示模拟 |
2.4 后处理及误差分析 |
2.4.1 土体分布的结构特征 |
2.4.2 建模结果的可靠性验证 |
2.5 小结 |
第三章 城市工程场地三维剪切波速模型研究 |
3.1 引言 |
3.2 方法介绍 |
3.2.1 剪切波速与埋深间的相关性 |
3.2.2 三维剪切波速模型 |
3.3 剪切波速模型与埋深的相关性分析 |
3.3.1 数据统计与整理 |
3.3.2 回归分析 |
3.4 三维剪切波速模型 |
3.4.1 三维剪切波速模型的建立 |
3.4.2 三维剪切波速模型的可视化 |
3.5 三维速度结构分析 |
3.5.1 定性分析 |
3.5.2 定量分析 |
3.6 小结 |
第四章 城市区域场地地震反应分析 |
4.1 引言 |
4.2 方法介绍 |
4.2.1 等效线性化方法 |
4.2.2 基于Open Sees实现的等效线性化处理 |
4.3 一维理想模型的地震反应分析 |
4.3.1 模型介绍 |
4.3.2 等效线性化处理的基本参数 |
4.3.3 输入的地震动特征 |
4.3.4 基于Open Sees的等效线性化求解 |
4.4 哈尔滨市区场地地震反应特征分析 |
4.4.1 数据选取与处理 |
4.4.2 计算分析 |
4.5 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 研究工作的总结 |
5.2 研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士期间发表的文章 |
攻读硕士期间参与的科研项目 |
(7)利用背景噪声研究广州地区场地效应及估算地震灾害结构(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 场地效应研究的意义 |
1.1.1 场地条件对震害分布的影响 |
1.1.2 场地效应研究进展 |
1.1.3 场地效应研究的意义 |
1.2 背景噪声的应用 |
1.3 论文研究内容和章节安排 |
第2章 广州地区区域地质和地质灾害发生情况 |
2.1 广州地区地质概况 |
2.1.1 广州地区地貌特征 |
2.1.2 广州区域地质构造背景 |
2.1.3 广州地区断层构造分布 |
2.1.4 广州地表岩土体类型 |
2.2 广州地区地质灾害发生情况 |
2.2.1 斜坡类地质灾害 |
2.2.2 地面塌陷 |
2.2.3 地震 |
第3章 计算场地效应和速度结构的方法 |
3.1 计算场地效应的HVSR方法 |
3.1.1 HVSR方法 |
3.1.2 计算流程 |
3.1.3 提取场地效应参数 |
3.2 计算地表沉积层厚度 |
3.3 计算场地易破坏程度 |
3.4 OpenHVSR方法 |
第4章 广州地区的场地效应 |
4.1 广州地区的场地效应 |
4.1.1 数据 |
4.1.2 计算场地效应 |
4.1.3 计算沉积层厚度 |
4.2 结果和讨论 |
4.2.1 共振频率 |
4.2.2 放大倍数 |
4.2.3 沉积层厚度 |
4.2.4 场地易破坏程度(K值) |
4.3 小结 |
第5章 HVSR方法在瘦狗岭断裂附近的应用 |
5.1 数据 |
5.2 HVSR计算 |
5.3 互相关函数计算 |
5.4 浅地表速度结构反演 |
5.5 结果和讨论 |
5.6 小结 |
第6章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)软弱夹层场地条件下地铁车站地震响应规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 地下结构抗震研究现状 |
1.2.1 研究方法概述 |
1.2.2 地下结构的振动台模型试验 |
1.2.3 地下结构数值模拟分析 |
1.3 软弱土场地动力特性研究 |
1.4 本文研究内容和技术路线 |
1.5 研究主要创新点 |
第二章 人工边界及土-结构相互作用模型 |
2.1 引言 |
2.2 远置边界 |
2.3 粘性边界 |
2.3.1 粘性边界的原理 |
2.3.2 粘性边界的实现 |
2.4 粘弹性边界 |
2.4.1 粘弹性边界简介 |
2.4.2 粘弹性边界的实现 |
2.5 动力无限元边界 |
2.5.1 动力无限元边界的实现 |
2.5.2 改进的动力无限元和侧边绑定人工边界 |
2.6 土-结构相互作用问题 |
2.7 结构-刚性基岩边界条件的验证 |
2.7.1 边界的设置与检验 |
2.7.2 自由场条件下的边界验证 |
2.7.3 土-结构相互作用模型的边界验证 |
2.8 本章小结 |
第三章 双层三跨地铁车站振动台试验 |
3.1 引言 |
3.2 振动台试验简介 |
3.2.1 模型箱 |
3.2.2 相似比设计 |
3.2.3 模型制备 |
3.2.4 设备及传感器 |
3.2.5 地震输入和加载方案 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 场地动力特性 |
3.3.2 孔隙水压力 |
3.3.3 土压力值对比分析 |
3.3.4 加速度时程 |
3.3.5 加速度傅里叶谱 |
3.4 本章小结 |
第四章 数值模拟与振动台试验的对比分析 |
4.1 引言 |
4.2 ABAQUS建模 |
4.2.1 土体本构模型 |
4.2.2 混凝土损伤塑性模型 |
4.2.3 模型建立 |
4.3 数值模拟结果分析 |
4.3.1 加速度时程及峰值对比 |
4.3.2 加速度频谱特性对比 |
4.3.3 应力与应变 |
4.4 本章小结 |
第五章 软弱夹层影响因素分析 |
5.1 引言 |
5.2 位于结构层的软弱夹层影响 |
5.2.1 四种典型的软弱夹层比较 |
5.2.2 软弱夹层厚度的影响 |
5.3 位于结构下方的软弱夹层影响 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)风机单桩基础地震响应超重力模型试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 初始水平荷载对风机基础地震响应的影响 |
1.1.2 局部冲刷效应对风机基础地震响应的影响 |
1.1.3 地震序列对风机基础地震响应的影响 |
1.1.4 风机系统地震作用下物理模拟的难点及挑战 |
1.2 地震作用下基础侧向震害的破坏机理及研究方法 |
1.2.1 液化场地传统桩基侧向震害的主要特征及破坏机制 |
1.2.2 液化场地传统桩基侧向地震响应分析与设计方法 |
1.3 近海风机桩基地震响应研究进展 |
1.3.1 初始水平荷载下近海桩基响应的研究进展 |
1.3.2 局部冲刷效应下桩基地震响应的研究进展 |
1.3.3 地震序列下风机桩基动力响应演变 |
1.3.4 液化场地桩基物理模拟的研究进展 |
1.4 本文的研究内容以及技术路线 |
2 风机单桩基础超重力动力模型试验 |
2.1 引言 |
2.2 ZJU-400离心机及振动台装备 |
2.3 风机单桩基础离心模型设计与标定 |
2.4 模型地基制备及传感器布设 |
2.4.1 模型地基制备 |
2.4.2 传感器布设 |
2.5 水平荷载施加装置 |
2.6 试验工况及加载流程 |
2.7 本章小结 |
3 干砂与饱和砂地基中风机单桩基础地震响应 |
3.1 引言 |
3.2 试验振动次序安排及介绍 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 台面加速度输入对比 |
3.3.2 桩周土体地震响应及分析 |
3.3.3 近海风机单桩基础的地震响应及分析 |
3.4 本章小结 |
4 初始水平荷载下风机单桩基础地震响应 |
4.1 引言 |
4.2 试验振动次序安排及介绍 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 初始水平力下桩周土体动力响应研究 |
4.3.2 初始水平荷载下单桩基础地震响应 |
4.3.3 初始水平荷载下风机单桩基础的p-y曲线研究 |
4.4 本章小结 |
5 局部冲刷效应下风机单桩基础地震响应 |
5.1 引言 |
5.2 试验振动次序安排及介绍 |
5.3 试验结果及分析 |
5.3.1 局部冲刷坑对桩周土体地震响应的影响 |
5.3.2 局部冲刷坑对单桩基础地震响应的影响 |
5.3.3 局部冲刷坑对桩-土相互作用的影响 |
5.4 本章小结 |
6 风机单桩基础动力响应数值模拟研究及预测模型 |
6.1 引言 |
6.2 OpenSees简介 |
6.3 多重屈服面本构模型验证 |
6.3.1 多重屈服面本构介绍 |
6.3.2 模型有效性单元体验证 |
6.4 初始水平荷载下的单桩基础动力响应数值模拟研究 |
6.4.1 单桩基础数值建模 |
6.4.2 数值模拟与超重力模型试验对比 |
6.5 初始水平荷载下的单桩基础震后预测模型 |
6.5.1 震后预测模型构建 |
6.5.2 震后预测简化模型 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 进一步研究工作建议 |
参考文献 |
作者简历及发表文章情况 |
(10)自贡西山公园山脊地形斜坡地震动力响应特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 场地效应研究现状 |
1.2.2 研究方法进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 研究区自然地理及地质环境条件 |
2.1 自然地理条件 |
2.1.1 地理位置及交通 |
2.1.2 气象及水文条件 |
2.2 地质环境条件 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地质构造 |
2.2.4 水文地质条件 |
第3章 斜坡地震动监测响应特征分析 |
3.1 斜坡地震动监测概况 |
3.2 数据处理与分析方法 |
3.2.1 数据处理 |
3.2.2 分析方法 |
3.3 地震动监测场地效应分析 |
3.3.1 HVSR曲线分析 |
3.3.2 标准谱比曲线分析 |
3.4 不同季节环境噪声场地效应分析 |
3.4.1 HVSR曲线分析 |
3.4.2 标准谱比曲线分析 |
3.5 响应特征对比分析 |
3.5.1 HVSR平均谱比曲线对比 |
3.5.2 标准反应谱比曲线对比 |
3.6 本章小结 |
第4章 斜坡地震动二维数值模拟研究 |
4.1 概述 |
4.2 UDEC离散元软件 |
4.3 模型参数、边界条件及模拟方案 |
4.3.1 参数取值 |
4.3.2 边界条件 |
4.3.3 模拟方案 |
4.4 均质斜坡(纯地形)地震动放大效应数值模拟分析 |
4.4.1 剖面A-A’ |
4.4.2 剖面B-B’ |
4.5 地形加分层介质斜坡地震动放大效应数值模拟分析 |
4.5.1 剖面A-A’ |
4.5.2 剖面B-B’ |
4.6 二维数值模拟与监测对比耦合特征 |
4.6.1 均质模拟和分层模拟分析结果对比 |
4.6.2 均质模拟与汶川地震数据分析结果对比 |
4.6.3 分层模拟与汶川地震数据分析结果对比 |
4.7 本章小结 |
第5章 斜坡地震动三维数值模拟研究 |
5.1 FLAC~(3D)有限差分软件 |
5.2 数值模型的建立及参数选取 |
5.2.1 三维数值模型的建立 |
5.2.2 边界条件及阻尼设置 |
5.2.3 模型参数取值 |
5.3 数值模拟结果分析 |
5.3.1 谱比反应放大特征分析 |
5.3.2 应力响应特征分析 |
5.3.4 位移响应特征分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
四、Response of Surface Soft Soil and Fine-Grained Sand Layers to Seismic Waves(论文参考文献)
- [1]浅埋隧道与邻近地层空洞相互作用机理及其对地层变形的影响[D]. 杨公标. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]地铁车站周围人工冻融粘土的地震变形特性研究[D]. 侯晨煜. 中国矿业大学, 2021
- [3]地基液化致地下结构灾害的贝叶斯网络评估及防灾措施[D]. 白旭. 大连理工大学, 2021
- [4]深切河谷土石混合体滑坡细观结构及灾变过程研究 ——以丹巴河段土石混合体滑坡为例[D]. 白永健. 成都理工大学, 2020
- [5]基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究[D]. 段伟. 东南大学, 2020
- [6]城市区域场地速度结构模型构建和地震反应分析[D]. 宋健. 中国地震局工程力学研究所, 2020(02)
- [7]利用背景噪声研究广州地区场地效应及估算地震灾害结构[D]. 宗健业. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2020(08)
- [8]软弱夹层场地条件下地铁车站地震响应规律研究[D]. 蒋林芝. 广州大学, 2020(02)
- [9]风机单桩基础地震响应超重力模型试验研究[D]. 吴小锋. 浙江大学, 2020(01)
- [10]自贡西山公园山脊地形斜坡地震动力响应特征研究[D]. 黄俊阁. 成都理工大学, 2020(04)