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边坡地震动力响应规律及地震动参数影响研究 被引量：163
1
作者 徐光兴 姚令侃 +1 位作者 李朝红 高召宁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期918-923,共6页
利用FLAC3D有限差分软件建立了一个边坡动力数值分析模型,用振动台模型试验对数值模拟效果进行了验证。在此基础上,分析了地震作用下边坡的动力响应规律,以及地震动参数对边坡动力响应的影响。结果表明,边坡对输入地震波存在垂直放大和... 利用FLAC3D有限差分软件建立了一个边坡动力数值分析模型,用振动台模型试验对数值模拟效果进行了验证。在此基础上,分析了地震作用下边坡的动力响应规律,以及地震动参数对边坡动力响应的影响。结果表明,边坡对输入地震波存在垂直放大和临空面放大作用,边坡土体对输入地震波低频部分存在放大作用,对高频部分存在滤波作用。坡面加速度峰值放大系数随输入地震波振幅、频率的增加而减小,持时对加速度峰值响应的影响不大;坡体位移随振幅、持时的增加而显著增大,随频率的增大而减小。强震作用下剪应变增量最大区域的位置和形状表明,单一均质土层边坡的破坏模式仍是沿着某一弧形潜在滑动面失稳。研究结果有助于进一步揭示边坡在地震作用下的失稳机制。 展开更多
关键词 边坡 动力响应 地震 地震动参数 FLAC^3D
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单面边坡的两种动力反应形式及其临界高度 被引量：62
2
作者 祁生文 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期518-523,共6页
把单面边坡的动力反应分为高边坡动力反应和低边坡动力反应两类.研究了两种不同动力反应形式临界边坡高度的影响因素.量纲分析表明弹性条件下边坡动力反应临界高度Hthre与构成边坡材料的动弹性模量Ed的平方根成正比,与边坡材料的密度ρ... 把单面边坡的动力反应分为高边坡动力反应和低边坡动力反应两类.研究了两种不同动力反应形式临界边坡高度的影响因素.量纲分析表明弹性条件下边坡动力反应临界高度Hthre与构成边坡材料的动弹性模量Ed的平方根成正比,与边坡材料的密度ρ成反比,与边坡动力输入的特征周期T成正比.结合弹性波动理论,利用大量数值模拟和统计分析得到了Hthre的表达式.当边坡的高度大于Hthre时,边坡的动力反应呈现高边坡动力反应规律,当边坡的高度小于Hthre时,边坡的动力反应呈现低边坡动力反应规律. 展开更多
关键词 单面边坡 动力反应 临界高度
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层状岩体斜坡强震动力响应的振动台试验 被引量：69
3
作者 黄润秋 李果 巨能攀 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期865-875,共11页
通过大型振动台试验,研究反倾和顺层两类结构岩体边坡在强震条件下的地震动力响应。结果表明:强震条件下,斜坡对水平地震动力的响应要远超过垂直地震动力,前者所导致的加速度响应峰值(PGA)放大系数是后者的2～3倍。在水平地震动力作用下... 通过大型振动台试验,研究反倾和顺层两类结构岩体边坡在强震条件下的地震动力响应。结果表明:强震条件下,斜坡对水平地震动力的响应要远超过垂直地震动力,前者所导致的加速度响应峰值(PGA)放大系数是后者的2～3倍。在水平地震动力作用下,斜坡的地震动响应具有显著的高程效应和结构效应。对于硬岩顺层斜坡在1/2倍坡高以上坡面和坡内均出现显著的PGA放大效应;而硬岩反倾斜坡的放大效应则主要表现在坡体内部1/2倍坡高以上和坡体表部2/3倍坡高以上,且放大幅度要高于顺层斜坡。软岩斜坡在水平地震力作用下的动力响应总体上较硬岩斜坡弱,顺层斜坡表现为1/2倍坡高后,PGA放大系数的持续增大,而反倾斜坡主要表现为坡表中下部(1/4倍坡高处)和3/4倍坡高以上PGA的突然增大。模型在强震条件下的破裂观测结果表明:硬岩顺层斜坡(HD)在变形破坏通常表现为顺层滑移–下部隆起溃屈型失稳;硬岩反倾斜坡(HAD)为后缘垂直拉裂–中下部平缓剪出型失稳(L型滑面);软岩顺层斜坡(SD)为顺层滑移–底部挤出–分层滑移型失稳;软岩反倾斜坡(SAD)为斜坡顶部拉裂–下部剪出型失稳。试验结果与现场观察现象能较好吻合,从而深入揭示强震条件下层状结构斜坡的地震动力响应和失稳破坏机制。 展开更多
关键词 边坡工程 振动台试验 强震诱发滑坡 失稳机制 动力响应
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反倾层状结构岩质边坡动力响应特性及破坏机制振动台模型试验研究 被引量：68
4
作者 杨国香 叶海林 +2 位作者 伍法权 祁生文 董金玉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2214-2221,共8页
采用物理模型试验,研究强震作用下反倾层状结构岩质边坡动力响应特征及破坏过程。试验结果表明:(1)加速度放大系数具有随坡高而增大,且越接近坡顶放大越明显的非线性高程效应及越接近坡表放大越强烈的非线性趋表效应。(2)基本以3/4坡高... 采用物理模型试验,研究强震作用下反倾层状结构岩质边坡动力响应特征及破坏过程。试验结果表明:(1)加速度放大系数具有随坡高而增大,且越接近坡顶放大越明显的非线性高程效应及越接近坡表放大越强烈的非线性趋表效应。(2)基本以3/4坡高为界,此高度以上,边坡水平加速度放大效应明显高于垂直加速度,而此高度以下,垂直加速度放大效应较明显。(3)地震波频率对加速度放大系数影响最大,当地震波频率越接近坡体自振频率时,加速度放大越明显,且边坡出现波动特性的坡高越低。(4)加速度峰值不改变动力加速度放大系数在坡体内的分布,但加速度峰值越高,边坡动力加速度放大系数越大。(5)反倾层状结构边坡在地震力作用下的破坏过程主要为:地震诱发→坡顶结构面张开→坡体浅表层结构面张开→浅表层结构面张开数量增加、张开范围向深处发展,且坡体中出现块体剪断现象→边坡中、上部及表层岩体结构松动,坡体内出现顺坡向弧形贯通裂缝。试验中出现的变形分带现象进一步证明了动力加速度放大系数在坡体内分布的非线性。 展开更多
关键词 边坡工程 反倾层状结构边坡 动力响应 破坏机制 振动台试验 加速度放大系数
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路桥过渡段桥头搭板容许坡差确定的参数影响 被引量：57
5
作者 张洪亮 胡长顺 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期11-14,59,共5页
采用三自由度车辆模型 ,考虑上桥和下桥两个方向 ,建立了对车辆通过路桥过渡段进行动力响应分析所需的振动方程和初始条件 ,并提出以人的最大瞬态振动值作为搭板容许坡差确定的控制指标。在动力响应分析的基础上 ,详细分析了行进方向、... 采用三自由度车辆模型 ,考虑上桥和下桥两个方向 ,建立了对车辆通过路桥过渡段进行动力响应分析所需的振动方程和初始条件 ,并提出以人的最大瞬态振动值作为搭板容许坡差确定的控制指标。在动力响应分析的基础上 ,详细分析了行进方向、车速、搭板坡差、搭板长度、载重和桥面沉降坡差等参数对人的最大瞬态振动值的影响 ,得到的一系列结论对于在各种不同的情况下准确确定搭板容许坡差具有重要的价值。 展开更多
关键词 路桥过渡段 桥头搭板 容许坡差 参数确定 桥头跳车
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高边坡在水平动荷载作用下的动力响应规律研究 被引量：38
6
作者 秋仁东 石玉成 付长华 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期131-138,共8页
高岩石边坡在水平动荷载作用下的动力响应规律是有关工程界十分关心的问题。本文通过大量的数值模拟分析对边坡的动力响应规律进行研究,发现了高岩石边坡在水平动荷载下动力响应的加速度、速度、位移三量放大系数等值线在边坡剖面上分... 高岩石边坡在水平动荷载作用下的动力响应规律是有关工程界十分关心的问题。本文通过大量的数值模拟分析对边坡的动力响应规律进行研究,发现了高岩石边坡在水平动荷载下动力响应的加速度、速度、位移三量放大系数等值线在边坡剖面上分布的规律性特点。对于一定的岩土体材料,当边坡高度在一定时,边坡动力响应的加速度、速度、位移三量会随着边坡角度的增大而减小;当边坡的角度一定时,边坡动力响应的加速度、速度、位移三量会随着边坡高度的增加而放大;边坡的下覆岩层的材料特性对于边坡的动力响应的加速度、速度、位移三量的放大作用的影响具有一定的规律性;边坡动力响应的加速度、速度二量受动荷载的特征周期影响较位移明显,具有一定的规律性。边坡的边缘部位对振动的反应幅值较之内部存在放大现象,坡度决定了三量分布的等值线方向的走向。其结论性成果体现了高岩石边坡的地震动力响应特征,为高边坡工程提供理论基础和实践依据。 展开更多
关键词 边坡 动力响应 规律 动荷载
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爆破荷载作用下岩石边坡动态响应的FLAC^(3D)模拟研究 被引量：34
7
作者 陈占军 朱传云 周小恒 《爆破》 CSCD 2005年第4期8-13,共6页
已有的岩石边坡爆破动力响应分析多用有限单元法。作者尝试运用FLAC3D的动力分析模块进行岩石边坡爆破动力响应分析。建立了能够反映主要地质构造的三维岩石边坡数值模型。介绍了三维有限差分程序FLAC3D动力分析的理论基础,包括边界条... 已有的岩石边坡爆破动力响应分析多用有限单元法。作者尝试运用FLAC3D的动力分析模块进行岩石边坡爆破动力响应分析。建立了能够反映主要地质构造的三维岩石边坡数值模型。介绍了三维有限差分程序FLAC3D动力分析的理论基础,包括边界条件的设定、动力荷载的输入、阻尼的选取以及岩体本构模型的选择。采用FLAC3D模拟了该岩石边坡在爆破荷载作用下的动态响应。分析了爆破结束后边坡体内位移场、应力场、速度场以及塑性区的分布情况,并与爆破前进行对比。将计算结果与实测数据进行了比较,结果表明FLAC3D用于爆破荷载作用下岩石边坡动态响应的数值模拟是可行的。 展开更多
关键词 爆破荷载 岩石边坡 动态响应 FLAC^3D模拟
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汶川地震大光包滑坡动力响应特征研究 被引量：44
8
作者 殷跃平 王猛 +1 位作者 李滨 冯振 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1969-1982,共14页
运用FLAC3D模拟大光包滑坡变形失稳特征,并输入距离滑坡约4.3 km的清平台站强震加速度三向记录,结果表明:其地震动力响应较为复杂,受控于斜坡形态、岩体(地质)结构及地震强度和振动持时等因素,在水平加速度响应方面,前缘滑坡更为明显,... 运用FLAC3D模拟大光包滑坡变形失稳特征,并输入距离滑坡约4.3 km的清平台站强震加速度三向记录,结果表明:其地震动力响应较为复杂,受控于斜坡形态、岩体(地质)结构及地震强度和振动持时等因素,在水平加速度响应方面,前缘滑坡更为明显,地震动频率更高,振幅更大,利于前缘的顺层失稳滑动;在竖向加速度响应方面,后缘滑体的振幅更大,竖向加速度(绝对值)数倍于水平加速度,利于拉裂、振碎解体和抛掷失稳。大光包滑坡与简单均值结构的边坡地震动力响应特征不完全一致,随高程、坡度放大的趋向性和节律性不明显。结合地震动力响应和运动特征,对滑坡堆积和滑源进行概化分区:(1)下部顺层滑坡堆积区,是滑坡的主堆积区,分布于滑坡东侧,堵塞黄洞子沟;(2)上部崩滑堆积区,分布于滑坡西北、北侧,具有明显的带状特征;(3)后缘陡壁及倒石堆区,侧缘拉裂边界,近直立不规则凹凸状断壁,分布多组张拉裂隙,说明受陡倾角张性裂隙控制,表现为张性破坏特征,陡崖下部分布大量倒石堆,呈串珠状分布,以碎块石为主,岩性与后缘及北侧陡壁岩体一致,系地震后的重力调整所致;(4)顺层滑面及擦痕区,在滑面上分布大量与岩层倾向相同的擦痕,说明顺层滑坡在后部具有向北方向偏转滑动的特征。 展开更多
关键词 边坡工程 大光包滑坡 汶川地震 地震动力响应 巨型滑坡
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顺层岩质边坡地震动力响应及地震动参数影响研究 被引量：40
9
作者 言志信 张森 +1 位作者 张学东 张刘平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期3522-3528,共7页
利用FLAC2D建立顺层岩质边坡模型,分析其在地震作用下的动力响应规律,研究地震动参数对其动力响应的影响。结果表明:顺层岩质边坡在地震作用下失稳主要由结构面控制,位移主要发生在潜在滑移面上部岩体中;对地震波存在垂直向和临空面放... 利用FLAC2D建立顺层岩质边坡模型,分析其在地震作用下的动力响应规律,研究地震动参数对其动力响应的影响。结果表明:顺层岩质边坡在地震作用下失稳主要由结构面控制,位移主要发生在潜在滑移面上部岩体中;对地震波存在垂直向和临空面放大作用,其滤波作用没有土质边坡明显,不同岩层会对某一频率的波产生明显的放大效应;当振幅、卓越频率增加时,坡肩下方的加速度放大系数呈递减趋势,且在强度相对较低的岩体内较明显,但随着振幅增加,边坡动力响应增强;各处加速度放大系数受地震动持时影响较小,剪应变增量受其影响较大。当振幅、持时增加时,边坡位移呈增大趋势;当卓越频率增大时,边坡位移减小。同时,证实了地震边坡破坏由上部拉破坏与下部剪切破坏组成,研究结果有助于进一步揭示边坡在地震作用下的失稳机制。 展开更多
关键词 边坡工程 顺层岩质边坡 动力响应 地震 地震动参数
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地震作用下边坡稳定的动力分析方法 被引量：27
10
作者 陈昌凯 阮永芬 熊恩来 《地下空间与工程学报》 CSCD 2005年第6期1054-1057,共4页
本文介绍了几种重要的边坡动力响应分析方法。对拟静力法和数值分析方法进行了重点概括。对每种方法的利弊进行了阐述，文中可为边坡动力分析方法的选取提供参考。
关键词 地震 边坡 动力分析
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锚杆支护岩质边坡地震动力响应分析 被引量：36
11
作者 叶海林 郑颖人 +2 位作者 黄润秋 李安洪 杜修力 《后勤工程学院学报》 2010年第4期1-7,共7页
目前的锚杆支护边坡地震动力设计主要采用拟静力的方法，无法考虑锚杆和边坡在地震作用下的相互作用，汶川地震边坡破坏现象调研表明，锚杆具有良好的抗震效果，所以有必要对锚杆抗震效果进行研究。利用动力有限差分软件FLAC^3D，通过... 目前的锚杆支护边坡地震动力设计主要采用拟静力的方法，无法考虑锚杆和边坡在地震作用下的相互作用，汶川地震边坡破坏现象调研表明，锚杆具有良好的抗震效果，所以有必要对锚杆抗震效果进行研究。利用动力有限差分软件FLAC^3D，通过分析一个岩质边坡算例坡面上监测点动力响应加速度峰值放大系数在锚杆支护前后变化，研究了锚杆在各种不同地震波作用下的抗震效果。结果表明：在不同地震波作用下，锚杆都能显著降低坡面加速度峰值放大系数，提高边坡的动力稳定性，具有良好的抗震效果。最后结合强度折减动力分析法对锚杆在地震作用下的破坏机理进行了研究，为锚杆支护边坡的抗震设计奠定基础。 展开更多
关键词 边坡工程 锚杆 地震 动力响应分析 破坏机理
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地震和降雨耦合作用下黄土边坡动力响应的振动台试验研究 被引量：35
12
作者 王兰民 蒲小武 +2 位作者 吴志坚 徐舜华 刘琨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1287-1293,共7页
2013年岷漳Ms6.6级地震诱发的永光村泥流状滑坡表明,单一因素下稳定的黄土边坡在地震和降雨耦合作用下会诱发严重的岩土灾害。因此,基于防御与减轻地震灾害的现实需求,开展了地震和降雨耦合作用下黄土边坡振动台模型试验,通过加载卓越... 2013年岷漳Ms6.6级地震诱发的永光村泥流状滑坡表明,单一因素下稳定的黄土边坡在地震和降雨耦合作用下会诱发严重的岩土灾害。因此,基于防御与减轻地震灾害的现实需求,开展了地震和降雨耦合作用下黄土边坡振动台模型试验,通过加载卓越频率差异较大的原始波和压缩波,研究了地震和降雨耦合作用下黄土边坡的动力响应特征。试验结果表明：边坡动力作用过程,土体微结构不断损伤演化,土体动力参数——共振频率与阻尼比随动载强度增大不断调整变化,从而引起边坡不同部位加速度响应特征（频谱、幅度）的变化。PGA放大效应取决于边坡自振频率与荷载主频接近程度,当二者愈接近,放大效应越明显,反之放大效应越弱甚至响应衰减（放大系数小于1）。根据边坡模型宏观变形以及相关物理量的变化特征,地震和降雨耦合作用下的边坡失稳破坏过程可划分为：弹性动变形阶段、残余变形快速增加阶段、液化滑移阶段,不同阶段边坡动力响应各具特点。 展开更多
关键词 黄土边坡 动力响应 振动台 模型试验 耦合
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地震作用下黄土边坡动力响应数值分析 被引量：33
13
作者 言志信 曹小红 +1 位作者 张刘平 张海东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期610-614,共5页
利用FLAC3D软件对某三级黄土边坡进行了动力反应分析。首先分析了静力作用下该黄土边坡剪应变增量和坡面、坡内、坡顶不同监测点的位移;在此基础上进行动力分析,得出黄土边坡地震动力响应规律。研究结果表明,静力作用下坡面上水平向位... 利用FLAC3D软件对某三级黄土边坡进行了动力反应分析。首先分析了静力作用下该黄土边坡剪应变增量和坡面、坡内、坡顶不同监测点的位移;在此基础上进行动力分析,得出黄土边坡地震动力响应规律。研究结果表明,静力作用下坡面上水平向位移明显大于垂直向位移,水平向位移从坡底向上逐渐减小;坡面处位移较大,位移在每级坡坡脚稍向上一定范围内达到最大值;地震作用下黄土边坡剪应变增量由坡脚稍向上部位开始向周围扩展,范围明显增大,且随地震持时的增加剪应变增量增幅较大;塑性区变化显示该黄土边坡坡顶以拉破坏为主,坡脚稍向上开始以剪破坏为主并伴有拉破坏。黄土边坡对地震波具有临空面放大效应,地震波在坡体内传播过程中还具有滞后效应。 展开更多
关键词 FLAC3D 黄土边坡 地震作用 动力响应
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含顺层断续节理岩质边坡地震作用下的破坏模式与动力响应研究 被引量：33
14
作者 卞康 刘建 +3 位作者 胡训健 李鹏程 陈玲朱 刘振平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3029-3037,共9页
基于二维颗粒流软件PFC^(2D)的人工合成岩体技术(SRM),研究了岩桥倾角和节理间距不同组合形式的含顺层断续节理岩质边坡在地震作用下的破坏模式与动力响应规律。研究结果显示:在地震动力作用下,含单潜在滑动面的顺层断续节理岩质边坡呈... 基于二维颗粒流软件PFC^(2D)的人工合成岩体技术(SRM),研究了岩桥倾角和节理间距不同组合形式的含顺层断续节理岩质边坡在地震作用下的破坏模式与动力响应规律。研究结果显示:在地震动力作用下,含单潜在滑动面的顺层断续节理岩质边坡呈现出滑移-倾倒的混合破坏特征,含多潜在滑动面的顺层断续节理岩质边坡则主要发生倾倒破坏;由顺层断续节理以及岩桥交替连接所组成的潜在滑动面是控制边坡动力稳定性的关键因素。在地震动力作用下,最靠近坡脚的岩桥段首先萌生翼裂纹,使得拉应力得到释放,随后各节理相继萌生裂纹并扩展、贯通,最终导致坡体发生阶梯状整体失稳。裂纹扩展受顺层断续节理控制,萌生裂纹中以张拉裂纹为主,且裂纹数量与输入地震波的加速度曲线具有同步性。另一方面,节理面的存在对边坡动力响应产生明显影响,沿坡表以及沿水平方向上的峰值速度、峰值位移随着岩桥倾角的增大、节理间距的减小而增大,同时节理间距和岩桥倾角对于峰值加速度(PGA)放大系数的影响范围主要集中在坡表、坡肩;沿竖直方向上,峰值位移随着岩桥倾角、节理间距的增大而减小,PGA放大系数曲线随高程变化总体呈现U型分布特征。 展开更多
关键词 岩质边坡 地震 动力响应 岩桥 顺层断续节理 PFC
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地震作用下边坡的动态响应规律研究 被引量：31
15
作者 毕忠伟 张明 +1 位作者 金峰 丁德馨 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期180-183,共4页
以印度Koyna地震为输入动荷载,利用ABAQUS软件建立了一个均质土坡动力数值分析模型。在此基础上,分析了该地震作用下边坡的动力响应规律。结果表明,边坡对地震加速度存在放大作用,坡顶水平向峰值加速度为1.0 m/s2,约为输入地震峰值加速... 以印度Koyna地震为输入动荷载,利用ABAQUS软件建立了一个均质土坡动力数值分析模型。在此基础上,分析了该地震作用下边坡的动力响应规律。结果表明,边坡对地震加速度存在放大作用,坡顶水平向峰值加速度为1.0 m/s2,约为输入地震峰值加速度的3倍;坡顶竖向峰值加速度为0.8 m/s2,约为输入地震峰值加速度的3.2倍;在当土体发生破损以后坡体位移随地震持时的增加而增大,存在变形累积效应。研究结果有助于进一步揭示边坡在地震作用下的失稳机制。 展开更多
关键词 边坡工程 动态响应 Koyna地震 ABAQUS
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陡倾层状岩质边坡动力响应大型振动台模型试验研究 被引量：32
16
作者 李振生 巨能攀 +1 位作者 侯伟龙 李果 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期242-248,共7页
结合5.12汶川地震诱发的大量次生地质灾害,设计并完成了比例为1:100的边坡大型振动台模型试验,讨论了相似关系和模型的设计、传感器的布置、模型的建造过程,编制了动荷载加载制度。试验结果表明,边坡对输入动荷载具有放大作用,沿坡面向... 结合5.12汶川地震诱发的大量次生地质灾害,设计并完成了比例为1:100的边坡大型振动台模型试验,讨论了相似关系和模型的设计、传感器的布置、模型的建造过程,编制了动荷载加载制度。试验结果表明,边坡对输入动荷载具有放大作用,沿坡面向上,PGA放大系数呈上升趋势,并具有一定的节律性,其节律性变化规律受坡体岩性、结构面组合和动荷载振动方向的影响;动荷载X向振动时的坡面峰值重力加速度(PGA)放大系数明显大于Z向振动时的坡面PGA放大系数,说明坡体在X向振动时的动力响应更为强烈;坡体内PGA放大系数在铅直向上呈线性放大,在水平向上表现为节律性变化。试验结果有助于了解陡倾层状岩质边坡在不同动荷载作用下的响应规律,对研究其变形失稳机制和抗震结构设计提供了依据。 展开更多
关键词 岩质边坡 动力响应规律 振动台模型试验 PGA放大系数
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高海拔寒区岩质边坡变形破坏机制研究现状及趋势 被引量：28
17
作者 李长洪 肖永刚 +2 位作者 王宇 卜磊 侯志强 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期1374-1386,共13页
高海拔寒区矿山岩质边坡变形破坏机制研究已取得一定的研究成果,但基于现行理论与技术还难以全面解决未来高寒边坡失稳机理和灾害防控的所有问题,至今尚未建立起完善的高寒边坡开采研究体系和边坡稳定性判别标准.本文对高寒岩质边坡变... 高海拔寒区矿山岩质边坡变形破坏机制研究已取得一定的研究成果,但基于现行理论与技术还难以全面解决未来高寒边坡失稳机理和灾害防控的所有问题,至今尚未建立起完善的高寒边坡开采研究体系和边坡稳定性判别标准.本文对高寒岩质边坡变形破坏的室内岩石力学试验、边坡物理相似模拟、多场多相耦合数值模拟、变形破坏原位监测、高海拔寒区岩质边坡失稳机理五个方面开展了大量的文献调研,总结高寒岩体变形破坏有关的研究成果,继而对存在的问题进行探讨并分析当前研究的不足,总结出高寒岩质边坡变形破坏研究领域亟待解决的关键问题:一是开采扰动条件下高海拔寒区矿山边坡岩体结构损伤劣化机制,二是冻融循环条件下流-固-气多相多场耦合边坡失稳时效特征与评价方法;并就未来高寒边坡变形和破坏研究方向及发展趋势予以分析,指出开展不同应力路径冻融循环耦合作用下岩体结构损伤劣化机理研究,开展爆破采动条件下高海拔寒区岩质边坡结构面致溃机制及边坡失稳破坏研究,开展地震荷载作用下高海拔寒区节理岩质边坡地震动力响应及致灾规律研究,研究多场多相耦合条件下节理岩体损伤劣化机理,开展高海拔寒区矿山边坡抗寒多参量实时安全监测及失稳预警技术研究五个方面是未来研究的趋势. 展开更多
关键词 高寒边坡 冻融循环 爆破开采 动力响应 多相耦合 失稳机理
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地震荷载作用下顺层岩体边坡动力放大效应和破坏机制的振动台试验研究 被引量：26
18
作者 吴多华 刘亚群 +3 位作者 李海波 夏祥 彭勃 申辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1945-1956,共12页
以四川省安县干磨房滑坡为原型,设计并完成了比例为1∶100的顺层岩体边坡大型振动台试验。通过逐级加载不同峰值、频率和持时的地震波,研究了地震荷载作用下边坡的动力响应特征和变形破坏机制。试验结果表明,输入波频率和幅值对边坡加... 以四川省安县干磨房滑坡为原型,设计并完成了比例为1∶100的顺层岩体边坡大型振动台试验。通过逐级加载不同峰值、频率和持时的地震波,研究了地震荷载作用下边坡的动力响应特征和变形破坏机制。试验结果表明,输入波频率和幅值对边坡加速度动力响应影响较大。当输入波频率小于边坡初始自振频率时,水平向PGA放大系数随输入波频率的增大而增大;超过边坡的初始自振频率后,水平向PGA放大系数减小,放大效应减弱;当输入波频率小于边坡初始自振频率时,水平向PGA放大系数随输入波幅值的增大而增大;当输入波频率接近和大于边坡初始自振频率时,低幅值地震波对水平向PGA放大系数影响更显著;地震荷载持时对边坡动力响应影响不明显。通过对边坡位移动力响应和试验过程拍照录像记录分析,发现与边坡其他部位相比,坡肩处的位移动力响应更为显著;边坡在输入波幅值加载至0.6 g时处于临界状态,对应的临界位移值约为7.3 cm,该值的确定是后续研究采用临界位移评价地震作用下边坡稳定性的基础与前提条件;地震荷载作用下顺层岩体边坡的破坏模式为:坡肩开裂→坡顶出现贯穿裂缝→坡脚附近的坡面隆起→坡顶贯穿裂缝与隆起部位贯通→边坡沿层面发生浅部滑动从而失稳破坏。模型试验较好地揭示了地震荷载作用下顺层岩体边坡的动力放大效应和变形破坏机制,可为工程边坡的抗震设计和防灾减灾提供有益的借鉴与参考。 展开更多
关键词 边坡工程 顺层岩体边坡 振动台试验 地震荷载 动力响应 破坏机制
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隧道仰坡地震动力响应特性振动台模型试验研究 被引量：26
19
作者 吴冬 高波 +1 位作者 申玉生 周佳媚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1921-1928,共8页
为研究地震作用下山岭隧道仰坡的动力响应特性及仰坡坡体和衬砌结构的相互作用,设计并完成了隧道洞口段大型振动台模型试验。试验结果表明,地震作用下仰坡的加速度反应存在显著的非线性放大效应和趋表效应;当输入地震波幅值超过0.6g时,... 为研究地震作用下山岭隧道仰坡的动力响应特性及仰坡坡体和衬砌结构的相互作用,设计并完成了隧道洞口段大型振动台模型试验。试验结果表明,地震作用下仰坡的加速度反应存在显著的非线性放大效应和趋表效应;当输入地震波幅值超过0.6g时,土体的非线性反应明显增强,加速度放大系数显著降低,表现出放大效应饱和的特性,且沿坡体竖直向上,加速度分布逐渐表现出平均化的趋势;隧道洞口段仰坡水平向动力反应受隧道结构存在的影响较小,可简化为自然边坡进行分析;仰坡的动力失稳是影响衬砌结构安全性的重要因素,当输入地震波幅值较小时,竖直向地震作用下衬砌主要受力部位受力要大于水平向地震作用,当幅值较大时,水平向地震动对衬砌结构的影响则明显大于竖向地震动;均质仰坡的破坏部位主要位于仰坡坡肩至坡面上部,破坏过程表现为地震力诱发-坡肩土体拉裂张开-坡肩土体倾倒崩塌-崩塌的土体沿坡面滑落碰撞-形成碎屑流堆积于坡脚。模型试验的结果能为山岭隧道洞口段的理论分析、计算和设计提供指导和依据。 展开更多
关键词 山岭隧道 仰坡 地震 动力响应 振动台模型试验
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框架锚杆支护黄土边坡大型振动台模型试验研究 被引量：25
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作者 叶帅华 赵壮福 朱彦鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4240-4248,共9页
设计并完成了相似比为1:10的框架锚杆支护黄土边坡的大型振动台模型试验,通过加载不同波型、加速度峰值和持时的地震波,探讨了地震作用下模型边坡的动力响应规律,并对框架锚杆支护结构的抗震性能进行了评价。试验结果表明:框架锚杆支护... 设计并完成了相似比为1:10的框架锚杆支护黄土边坡的大型振动台模型试验,通过加载不同波型、加速度峰值和持时的地震波,探讨了地震作用下模型边坡的动力响应规律,并对框架锚杆支护结构的抗震性能进行了评价。试验结果表明:框架锚杆支护结构加固黄土边坡的抗震效果是显著的,在进行框架锚杆支护结构抗震设计时需要输入不同的地震波来验证其可靠性。框架锚杆支护结构作用下,黄土边坡对地震波具有明显的滤波作用和频谱放大作用,边坡加速度响应具有临空面放大作用和垂直放大作用,随着输入地震波峰值的增大,PGA放大系数呈减小趋势,在地震输入加速度峰值较小的情况下,加速度响应出现"衰减"现象;在框架锚杆支护下,黄土边坡的位移得到了有效的约束,动土压力分布曲线呈现"双曲线型"变化,动土压力大小沿高程方向从坡脚至坡顶呈倒三角形分布。试验结果可为框架锚杆支护结构加固黄土边坡的抗震设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 黄土边坡 框架锚杆 动力响应 振动台试验
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