一、岩体边坡楔体滑动永久位移计算（论文文献综述）
廖少波[1]（2013）在《强震作用下块状岩体边坡稳定性研究》文中指出地震荷载作用下块状结构岩体边坡的稳定性研究是我国西部强地震区大型水利水电工程建设、山区高速公路工程、铁路客运专线以及核电工程建设中需要解决的难点和热点问题。对边坡在地震作用下的动力响应规律、失稳机制、稳定性评价方法等科学问题进行系统深入的研究,不仅能推动地震边坡稳定性理论的发展和创新,而且能够为岩土工程设施的规划、设计和施工提供必要的技术支持,具有重要的理论意义和现实意义。岩体是由结构面网络及其所围限的岩石块体所组成。结构面对地震波在岩体中的传播过程及规律有着很重要的影响。研究地震波在节理岩体中的传播特征是分析岩体边坡动力响应和动力稳定性的基础。边坡的地震动力响应包括加速度、速度、位移、动应力和动应变响应等等多方面的内容。广义上,除了上述这些标准参量外,某些抽象的、人为定义的变量,例如动态的稳定系数,也可以视为边坡对地震动力的响应。在所有的这些能够表征边坡动力响应的物理量、信号量中,加速度无疑是居于基础性地位。这主要有如下两个方面的原因：第一,速度和位移可分别由加速度对时间积分和二次积分获得,因此不具有独立性。第二,边坡体内任意微元的动应力状态与其加速度、质量之间的关系符合牛顿第二定律,并且动应力与动应变通过模量建立联系,从这个意义上来说,动应力和动应变对加速度也具有依存关系。事实上,边坡的各种动力响应皆由地震加速度引发。因此,研究加速度的动力响应规律（时间和空间分布）已成为这一领域的基本问题之一,同时对于评价边坡的动力稳定性也有着重要的价值。在岩体边坡动力稳定性计算中,永久位移分析和动力稳定性系数分析方法是两种主要的动力稳定性评价方法。永久位移标准较稳定性系数标准能够更为准确地反映边坡在地震工况下的动力响应,在理论上永久位移标准比单一的稳定性系数更为合理,但是永久位移法却存在诸多不足,首先从本质上看永久位移法是一个较为粗略的评价方法,在计算边坡地震永久位移时不能考虑边坡材料自身的变形、动力条件下岩体的强度以及变形特性;其次,永久位移法计算的地震永久位移其实是平均位移,不能反映具有复杂节理岩体在地震作用下真实的位移分布情况；另外,永久位移法无法得出地震荷载作用下边坡的稳定性系数,这在实际工程中进行边坡稳定性评价是极为不便的。在此背景下,本文将尝试通过将永久位移法与动力强度折减法相结合,以永久位移作为边坡的动力失稳评价指标,并通过强度折减法来计算得出边坡的稳定性系数。由于强度折减法物理意义明确,计算过程简洁,因此国内外很多学者采用强度折减法对边坡的稳定性系数数进行了分析。目前,主要存在以下两种边坡的动力失稳判据：（1）从关键点永久位移和折减系数的关系曲线来判断。（2）以地震荷载结束后关键点永久位移的时程曲线是否发散来判断。然而就目前国内外的研究进展来看,上述两种失稳判据均有它们的不足之处,本文将在上述动力失稳判据的基础上分别提出新的计算方法。通常情况下,岩体质量较好、岩体结构完整、倾向坡外的结构面未发育或较少发育的块状岩体边坡整体稳定性较好。但在强震作用下,岩体震裂松动、结构面加剧扩展、结构面抗剪强度显着降低,该类岩体边坡的整体稳定性也大大降低。目前,关于该类岩体边坡地震动力响应以及地震条件下的失稳破坏方式方面的研究尚少。鉴于地震的强大破坏力,正确分析强震作用下块状岩体边坡的动力响应及失稳破坏方式则显得尤为迫切和重要。本文主要针对块状结构岩体边坡,采用三维离散单元法（3DEC）对其在地震荷载作用下的动力响应规律、稳定性分析以及破坏方式进行了深入研究。目的是揭示地震荷载对块状结构岩体边坡稳定性的影响机制,为更准确地分析块状结构岩体边坡的动力稳定性提供有效的理论依据。论文完成的主要工作包括以下几个方面：（1）基于三维离散元软件3DEC,建模分析了地震波在含单个节理岩体中的传播特征。首先,建立简谐地震波在均质岩体中传播的数值模型,通过参数研究选取了合理的建模参数和动力分析参数,包括边界条件、网格单元尺寸、动力时间步等,为选取合理的参数应用于动力学问题方面的研究提供了依据。接着建立地震波在单个节理岩体中的传播模型,并分别考虑了地震波垂直入射结构面和地震波倾斜入射结构面时结构面刚度对波传播规律的影响,并结合前人的理论研究成果,探讨数值模拟方法的可行性,结果表明采用离散元软件3DEC来分析节理岩体的动力问题是非常可靠的。（2）通过密集的数值模拟计算,对地震作用下各结构面因素对岩体边坡动力响应的影响规律进行了研究。岩体边坡地震动力响应分析是一个十分复杂的研究课题。除了地震荷载的复杂性之外,岩石材料的性质、结构面的物理力学特性及其在岩体内的分布和规模等因素,都将对岩体边坡的地震响应产生一定的影响。如果要全面地考虑上述因素的影响,将使得这一问题变得相当复杂以至于难以求解。因此为了突出重点,本文主要研究了结构面物理力学特性以及其在岩体边坡内的分布特征对岩体边坡动力响应的影响。鉴于结构面的刚度对地震波的透射系数和反射系数有着重大的影响,在结构面物理力学特性方面主要考虑结构面刚度对岩体边坡动力响应的影响。此外在结构面分布特征方面,主要从结构面的产状、结构面的起始位置以及结构面的密度这几个角度来分别进行研究。研究结果表明,①、结构面产状的变化会使得结构面对地震波的反射方向和折射方向发生变化,进而影响地震波场能量在坡体中的分布情况,最终体现为边坡PGA放大系数等值线分布的空间变化。对于顺倾结构面边坡,当结构面倾角较小时,结构面对地震波的传播起着一定的衰减作用,而当结构面倾角较大时,则起着相反的作用。边坡的动力稳定性随着结构面倾角的增大而不断变差。逆倾结构面的存在会对地震波在岩质边坡中的传播产生衰减作用,并且随着结构面倾角的增大而不断弱化。相比于顺倾结构面边坡,逆倾结构面边坡的动力稳定性大体上要强于前者。②、结构面的起始位置对于岩体边坡的地震动力响应有着比较明显的影响,其位置越高,岩体边坡的地震动力响应就越强,反之则越弱。③、随着结构面刚度的增大,岩体边坡的地震动力响应的强度呈现出明显的递增趋势。结构面刚度对各反射波和透射波的影响作用主要体现在它们的能量分配关系上,而对于它们在岩体边坡中的传播路径则没有什么影响。当入射波为剪切波时,岩体边坡地震动力响应对结构面剪切刚度的敏感性要明显地高于其法向刚度。④、结构面发育愈密集,边坡岩体的完整性愈差,岩体边坡的地震动力响应就越强烈,其动力稳定性也就越差。（3）运用正交试验设计法,通过数值计算与数理统计分析评价了岩体边坡PGA放大系数极大值影响因素的敏感性。虽然PGA放大系数极大值并不能全面地反映岩体边坡地震动力响应的整体情况,但其能在一定程度上诠释岩体边坡地震动力响应的强度问题。在分析各种结构面因素单独作用时PGA放大系数极大值的变化规律的基础上,综合考虑各种结构面因素之间的相关性和随机联动性,分别采用极差分析法和方差分析法对岩体边坡PGA放大系数极大值影响因素的敏感性进行了排序。参与分析的5个结构面因素中,敏感性由大到小的顺序依次为：结构面倾角、结构面起始位置、结构面剪切刚度、结构面法向刚度、结构面间距。因此,当岩体边坡中发育有倾角较陡的结构面且结构面发育深度较浅时,其动力响应的强度往往就会越强,在地震荷载的作用下,这类岩体边坡的动力稳定性问题也将显得更为突出。（4）针对动力强度折减法中第一种失稳判据在实际应用中的局限性,提出了“基于永久位移比的岩体边坡动力稳定性计算方法”。地震荷载作用下,地震永久位移随强度折减系数的增加而增加,且在强度折减系数较小时增幅不明显,当超过某一定值时,地震永久位移的增幅迅速增大,呈明显的指数函数形式变化。关于如何在地震永久位移与折减系数的关系曲线中标定出边坡的动力稳定性系数,目前的解决方法主要是以该曲线“拐点”即永久位移值突变点所对应的折减系数来确定,然而对于“拐点”的位置该如何确定则存在较大的人为主观因素,并且缺乏合理的数学理论公式做支撑,使得该方法在使用上存在着一定的局限性。在此背景下,本文提出永久位移比理论新概念,即当岩体边坡沿滑动面的地震永久位移达到滑动面长度的一定比值时认为该边坡失稳破坏。将此方法运用于汶川地震区块状岩体边坡实例研究中,计算得出该实例边坡在汶川地震荷载作用下的动力稳定性系数为1.04,稳定性计算结果与实际地质调查情况相符,验证了本方法的工程实用性。（5）针对动力强度折减法中第二种失稳判据的不足之处,提出了“考虑结构面退化的岩体边坡动力稳定性计算方法”。当采用第二种失稳判据来分析岩体边坡的动力稳定性时,通过结构面静态强度参数计算所得的岩体边坡动力稳定性系数与其静力稳定性系数进是相等的,地震荷载的振幅对边坡动力稳定性系数的影响得不到任何体现,在此背景下,基于前人有关结构面摩擦系数随累积位移和相对运动速率不断衰减的研究成果,提出了考虑结构面退化的岩体边坡动力稳定性计算方法,给出了相应的实施流程,并用汶川地震区的工程实例进行了说明,计算结果表明,使用该方法来计算岩体边坡的动力稳定性是可行的。（6）老虎嘴岩体边坡是汶川地震区典型的受优势结构面控制的块状岩体边坡,5·12汶川大地震使得该边坡内部的结构面贯通,形成楔形体在地震作用下向临空面方向运动,以至产生严重的崩滑现象,并导致岷江堵塞和交通封闭。以老虎嘴块状结构岩体边坡的地质原型为基础,应用三维离散元数值模拟软件3DEC,建立了老虎嘴块状结构岩体边坡的三维离散元数值计算模型,并通过动力计算还原了该边坡在汶川地震荷载作用下变形破坏的演化过程,对其动力失稳机制进行了详细分析,为研究具有相同结构类型的岩体边坡在强震作用下的破坏方式提供了参考依据。
肖克强[2]（2006）在《地震荷载作用下顺层岩体边坡变形特征及稳定性研究》文中提出地震荷载作用下岩体边坡响应与稳定性研究是我国西部强地震区大型水利水电工程建设中需要解决的难点和热点问题。本文主要针对顺层岩体边坡,采用离散元方法对其在地震动荷载作用下的变形特征及稳定性评价进行了详细的分析研究。应用二维离散元程序UDEC计算了地震动荷载作用下边坡的永久位移,并将所得计算结果与Newmark法计算结果及震后现场实测值进行了对比,分析结果表明Newmark法计算得到的永久位移值较实测值偏小,离散元计算得到的永久位移结果较Newmark法更接近于实测值。在此基础上,利用三维离散元程序3DEC初步分析了地震动荷载作用下坡高、坡度、岩层倾角以及地震波参数包括振幅、频率和持续时间等因素对顺层岩体边坡永久位移的影响规律。结合强度折减法的思想,提出一种求解地震动荷载作用下边坡安全系数的方法,即:采用关键点位移/速度时程曲线的变化趋势对边坡的临界状态进行判断,采用失稳状态时坡体的速度/位移矢量图来判断与安全系数对应的滑动面。将上述方法运用到钟家湾顺层边坡的稳定分析中,并将所得结果与极限平衡法计算结果进行了对比,发现二者的计算数值相差较小,并且其变化趋势也比较一致,对比结果表明该方法是完全合理可行的。在此基础上,利用3DEC初步分析了地震动荷载作用下坡高、坡度、岩层倾角以及地震波参数包括振幅、频率等因素对顺层岩体边坡安全系数的影响规律。对沪蓉（西线）高速公路钟家湾深路堑顺层岩体边坡的开挖和地震作用下的变形及稳定性进行了综合分析,分析结果表明:坡体在开挖过程中能保持稳定,开挖引起的变形量较小;地震作用下虽然安全系数有所降低,变形量也有较大增长,但坡体仍能维持基本的稳定。
刘汉东[3]（1991）在《考虑地震历时影响的岩质边坡楔体稳定性分析与计算》文中研究指明本文根据Newmark在强震荷栽作用下计算土坎坎肩永久位移的概念,结合传统的刚体极限平衡分析法,计算了在地震历时作用下岩体边坡楔体的安全系数和永久位移,为岩体边坡动静稳定性评价提供了一条新的途径。在不考虑地震加速度垂向分量影响的假定条件下,本文提出了临界加速度,由此可根据加速度时程曲线评价边坡楔体的稳定性,迅速可靠,可避免繁琐的动力分析计算。作者用编制的计算程序计算了一工程实例。
刘亚群[4]（2009）在《动荷载作用下层状结构岩体边坡变形破坏机理与安全研究》文中指出动荷载（地震荷载或爆破荷载）作用下层状结构岩质边坡的变形破坏机理与安全研究是我国西部强地震区大型水利水电工程建设以及面临着大规模边坡爆破开挖的山区高速公路工程、水利水电工程以及核电工程建设中需要解决的难点和热点问题。本文主要针对层状岩体边坡（顺层和反倾岩体边坡）,采用三维离散单元法（3DEC）对其在地震或爆破荷载作用下的变形破坏机理及稳定性分析进行了深入研究。本文首先针对含单一不连续面的理想顺层岩质边坡,采用三维离散元法研究了地震荷载作用下边坡的速度/加速度、应力、位移等动态响应特征、坡面的放大效应及其影响因素以及地震波在节理面的传播、衰减规律,并在此基础上深入分析了地震荷载作用下层状岩体边坡的变形和破坏失稳机理。针对含单一不连续面的理想顺层岩质边坡,采用三维离散元方法开展了地震荷载作用下边坡的稳定性研究。借鉴块体极限平衡分析思想,并考虑了地震动荷载的全时程特征,利用3DEC中FISH语言编程求出了潜在滑体的受力并将其沿潜在滑面分解求得潜在滑体的下滑力和抗滑力,从而求出了地震荷载作用下边坡的动安全系数历时曲线。结合数值模拟结果,通过综合分析整个地震荷载加载历时中边坡坡体关键点尤其是坡顶和潜在滑面附近质点速度矢量和位移矢量的的变化规律,定义了边坡的稳定状态、极限平衡状态和破坏状态,提出了边坡的收敛判断准则;在此基础上采用强度折减法确定了边坡的安全系数。并探讨了边坡在地震荷载作用下的基于极限平衡思想求得的动安全系数历时曲线与基于强度折减法求得的定值安全系数的对应关系。采用3DEC对依托工程溪落渡水电站左岸拱肩槽顺层岩体边坡在开挖卸荷和地震作用下的变形及稳定性进行了综合分析。分析结果表明:坡体在开挖卸荷过程中能保持稳定,并采用强度折减法计算了开挖后边坡的安全系数;在无支护条件下,在对应地震烈度8级、峰值加速度为0.18g的水平地震荷载作用下,边坡会失稳破坏;支护完成后,在峰值加速度为0.32g的地震荷载作用下边坡不会失稳破坏。此外,本文依托广东台山核电工程一期场平边坡爆破开挖工程,开展了爆破荷载作用下反倾层状岩质边坡的变形和破坏机理研究。提出了通过分析爆破荷载作用下边坡塑性区贯通与否并辅于边坡关键点位移收敛与否来确定反倾岩体边坡临界状态的方法,并结合强度折减法确定了爆破荷载作用下台山反倾岩体边坡的安全系数。
崔臻,盛谦,马亚丽娜[5]（2017）在《刚体离散元动力方法在基于位移的岩坡地震响应分析中的应用》文中进行了进一步梳理当前岩坡地震动力响应分析中,多采用极限平衡方法分析拟静力安全系数,采用Newmark滑块分析动力永久位移,假设较多,工程实用性受限。将刚体离散元方法引入岩坡地震动力稳定性评价工作中。通过与强度折减法、Newmark法中的永久位移评价相结合,提出一种复杂岩坡静动力稳定性分析方法。初步认识表明:（1）采用极大节理刚度可以减少节理刚度带来的弹性接触位移,使得刚体离散元用于求解岩坡楔形块体的静/动力稳定性问题。（2）刚体离散元强度折减法可以无需假设块体运动方向或假定滑动形式,直接求解获取安全系数、下滑力等结果,可以考虑复杂形状块体,相比传统方法更具优势和实用性。（3）与4个经典静力算例与3个动力算例的对比验证,表明提出的刚体离散元方法及程序实现的正确性。（4）采用提出的方法,研究幅值、节理面交线倾角等参数对岩坡地震响应永久位移的影响规律研究,表明刚体离散元方法可以根据参数变化得到正确的得到相应的结果变化规律。且对比发现在某些特定条件下拟静力安全系数不能正确反映岩坡地震响应的陡增程度。（5）在工程实例中,采用刚体离散元方法进行K1块体基于位移的地震稳定性评价,给出基于超越概率的支护设计方案。相比拟静力安全系数设计方案,在满足使用条件的前提下优化程度更高。研究可为岩坡静动力稳定性分析提供一种新的思路。
安玉科[6]（2012）在《节理岩体边坡关键块体系统锚固法》文中指出随着基础设施建设重心向中西部转移，出现越来越多的岩体稳定性问题，尤其是山区线路工程中遇到的岩体边坡锚固问题。目前，岩体边坡锚固理论研究和实际工程应用存在严重脱节现象，理论研究注重于岩体损伤和微裂纹对锚固机理和锚固效果的影响，而实际控制边坡锚固工程的则是宏观断裂和节理。为了使锚固理论研究能更好地指导、服务于实际工程，本文在交通部重点项目“公路岩石边坡锚固技术及安全性评价研究”（2007353322080）研究的基础上，从“岩体结构控制论”角度出发，研究岩体结构对节理岩体边坡的稳定性、变形破坏模式及锚固机理和锚固效果的影响，试图建立了一套安全可靠、技术可行、经济节约的锚固新理论和新方法。在分析关键块体理论评价节理岩体边坡稳定性局限性的基础上，提出关键块体系统这一概念，比较关键块体和关键块体系统的异同，并介绍了关键块体系统的矢量分析判别法、几何分析判别法和赤平极射投影判别法。基于关键块体理论和极限平衡理论，提出以关键块体系统为锚固对象，以联合锚固为手段，以工程投资为目标函数建立整数规划模型优化方案的的动态设计，这一新的锚固设计理论和设计方法——关键块体锚固法。并详细阐述了关键块体系统锚固法的内涵，给出了关键块体系统加固节理岩体边坡的设计流程。通过建立关键块体系统的地质模型和力学模型，给出了不同地质力学模型关键块体系统的锚固设计方法和计算方法。
李祥龙[7]（2013）在《层状节理岩体高边坡地震动力破坏机理研究》文中研究指明地震诱发的层状节理岩体高边坡破坏是一种常见的的自然地质灾害,破坏范围极大,破坏力极强。对于其地震动力破坏机理的研究,涉及到多学科的交叉,一直是科学界的研究重点和难点之一。目前的研究手段和研究方法多数借鉴于对土质边坡地震动力破坏机理研究的成果,不能很好的反映出层状节理岩体的结构特征和动力变形破坏特点。本文从层状节理岩体的物理力学特征入手,以结构面网络控制理论为核心思想,综合利用工程地质分析法、岩体力学理论、岩石断裂力学理论、物理模型试验手段和数值模拟试验手段,分别针对顺层节理岩体高边坡、逆层节理岩体高边坡和近水平层状节理岩体高边坡的地震动力破坏机理进行了系统的研究探索,主要的研究结论如下：以结构面网络控制理论为指导思想,系统分析了三种层状节理岩体高边坡的岩体结构面网络发育特征和物理力学性质,将结构面分为层面和正交次级节理面两大类,认为层面和正交次级节理均存在着贯通部分和非贯通部分;着重强调了正交次级节理对岩体边坡地震动力稳定性的影响；指出岩体结构面的非贯通部分所具有的强度对岩体边坡地震动力稳定性的贡献十分显着。运用岩体力学理论和岩石断裂力学理论,通过理论推导和对前人试验结果的分析,明确了岩石材料内部的微裂纹只能产生Ⅰ型张拉破坏,而所谓的岩石裂纹Ⅱ型剪切破坏,实际上是由无数微观的Ⅰ型张拉破坏面连接而成的细观破坏面,其尺度已经超出经典材料断裂力学微观尺度研究范畴,不属于真正意义上的裂纹Ⅱ型剪切破坏,从而说明岩石断裂力学实际上是一门介于微观和宏观尺度之间的材料科学。推导了层状岩体层面内部细观裂纹扩展贯通的断裂力学计算公式和破坏判据,研究了在不同应力条件下和不同的层面强度条件下层面内部裂纹扩展贯通的规律。研究结果证明,层面的强度与受力状态相关,并且层面强度与完整岩块强度的比值会影响层面的扩展模式。改进了层状岩体内部正交次级节理形成机制构造力学模型,并分析了不同构造力学条件下正交次级节理扩展的断裂力学机制。利用岩石断裂力学理论从力学角度系统研究和总结了为何层状岩体中的正交次级节理无法穿透层面切割多层岩石。研究结果表明,产生这种现象的原因主要有：正交次级节理无法穿透已经产生贯通的层面；由于非贯通层面断裂韧度远低于完整岩块断裂韧度,因此正交次级节理在扩展至与非贯通层面交汇时,无论处于何种应力状态,均会优先沿层面延伸方向产生扩展,使层面逐渐贯通,而无法切穿非贯通层面进而切割多层岩石。总结了顺层、逆层和近水平层状节理岩体高边坡地震动力破坏基本特征,改进了各类边坡的地震动力破坏模型。以结构面网络控制理论为指导,分别对顺层、逆层和近水平层状节理岩体高边坡在地震动力作用下内部层面和正交次级节理面的破坏模式进行了详细的分类研究,通过研究证明,对于顺层节理岩体高边坡,在水平地震动力作用下其内部非贯通层面部位也可能处于受拉应力状态,产生张拉破坏,并非只能产生剪切破坏。通过分析指出,贯通结构面由于胶结或填充作用所具有的微小抗拉强度不能在动力破坏分析过程中被忽视,因为当抗拉强度丧失后,贯通结构面的抗剪强度也会显着减小。为此,提出了考虑贯通结构面动力破坏过程中抗拉强度与抗剪强度关系的改进Mohr-Coulomb破坏准则。使用相似材料制作了含有非连续的层面和非贯通的次级节理顺层和逆层岩质边坡物理模型,并对其进行了离心机动力试验研究。对岩石相似材料的常规试验和裂纹扩展试验结果证明本文所设计的岩石相似材料制作方法和闭合接触层面和次级节理制作方法能够较好的反映真实层状节理岩体的物理力学特性。岩石相似材料采用石膏和细砂及水的混合物通过标准化的制备方法制成,其物理力学特性与沉积砂岩近似：设计了新的工艺和新的方法,首次实现了完全闭合接触的贯通层面的制作；实现了层面非贯通部位的精确位置控制和较为精确的强度控制；设计并改进了离心机试验系统,其中改进了试验加载平台,使其适用于岩体边坡模型动力试验；设计了新的裂隙扩展监测装置,用于监测边坡层面的准确破坏时刻。离心机模型试验结果证明：①边坡地形放大效应与地震动力输入频率和振幅有关,并分析推断产生这种现象的原因为边坡阻尼的影响,阻尼不是常数,与震动频率有关,并且阻尼越大,边坡的地形放大效应越明显；②层状岩体中广泛发育的正交次级节理对层状岩质边坡的动力响应和动力破坏均存在显着的影响,含有正交次级节理的边坡模型动力稳定性小于不含有正交次级节理的边坡模型。完善了使用非连续性介质模拟方法和连续性介质模拟方法进行层状节理岩体高边坡建模进行耦合计算的原理及具体实现方法。其中非连续介质建模部分采用PFC2D软件,连续性介质建模部分采用FLAC软件。系统研究了由颗粒集合体粘结而成的PFC2D岩块模型中颗粒细观参数与模型宏观参数之间的关系；改进了非贯通Smooth Joint接触模型破坏准则,设计了两种在PFC2D层状岩体模型内部表达层状岩体内部正交次级节理的方法,即通过折减层间岩块强度的隐式方法,和使用改进的Smooth Joint接触模型显式添加正交次级节理的方法：建立了PFC2D层状岩体模型,通过对模型进行单轴抗压试验,并与岩石断裂力学理论计算结果相对比,证明了该模型的适用型。分别建立了顺层、逆层、近水平层状节理岩体高边坡PFC2D/FLAC耦合计算模型,进行了边坡地震动力破坏过程数值模拟,分析了各类边坡地震动力破坏的基本模式,并针对层状节理岩体中层面和正交次级节理的参数对边坡地震动力破坏过程的影响进行了试验研究,研究结果如下：在地震动力破坏过程中,顺层节理岩体边坡主要沿层面与正交次级节理组合而成的破坏面产生滑动破坏。内部非贯通层面不只会产生剪切破坏,而且会产生张拉破坏；正交次级节理主要产生张拉破坏,几乎不存在剪切破坏。非贯通层面部分的强度和层面贯通率对顺层边坡地震动力稳定性的影响十分明显,贯通层面摩擦角的影响较小；非贯通正交次级节理强度和节理间距对边坡地震动力稳定性、破坏模式、破坏范围均有着显着的影响：贯通正交次级节理的摩擦角对边坡地震动力过程几乎不产生影响。试验结果证明,层状岩体中广泛发育的正交次级节理对顺层岩体边坡地震动力破坏模式影响显着,在进行顺层节理岩体边坡地震动力稳定性分析时,必须考虑正交次级节理的发育对其破坏模式和稳定性的影响。实验结果还证明,顺层岩体边坡地震动力顺层滑动破坏机理的传统理论存在着漏洞,顺层边坡内部的层面,即使在如本文所施加的水平地震动力作用下,仍然可以产生张拉破坏,因此在对边坡地震动力稳定性的研究中,必须考虑层面抗拉强度的影响。试验中顺层节理岩体高边坡的动力破坏是一个渐进的过程,随着地震动力输入的增强,边坡破坏区域由表层区域逐渐向边坡内部扩展,边坡在破坏过程中内部会形成多条贯通破坏面,破坏区域的岩体在地震动力作用过程中也会产生内部的解体。因此,传统的只针对某一指定潜在破坏面进行的顺层边坡地震动力稳定性分析,只能计算出边坡沿着该指定破坏面破坏的情况下的稳定性,但这不能完整的表达边坡的实际动力稳定性。为此,设计了一种新的顺层节理岩体边坡动力稳定性判定方法,采用两个基本参数进行破坏判别：①边坡内部形成首条贯通破坏面所需的地震动力输入强度；②首条贯通破坏面所围破坏区域大小。该判定方法既可以判断边坡的动力稳定性,又可以判断边坡失稳后破坏范围的大小。在地震动力破坏过程中,逆层节理岩体高边坡主要产生倾倒破坏,内部层面主要产生剪切破坏和张拉破坏,以剪切破坏为主,张拉破坏所占比例很小,并且均集中于逆层边坡坡体顶部位置。坡顶岩层主要产生沿正交次级节理的张拉破坏,形成转动位移,产生宏观的倾倒；而坡底的正交次级节理既会产生张拉破坏,也会产生剪切破坏,坡底岩层产生的转动位移很小,而滑动位移趋势明显。非贯通层面部分的强度和层面贯通率对逆层边坡地震动力稳定性的影响十分明显,而贯通层面部分的抗剪强度的影响较小。非贯通正交次级节理强度、贯通正交次级节理抗剪强度、正交次级节理间距三个参数均会对边坡地震动力稳定性产生一定的影响,但影响的程度十分有限。在地震动力作用下逆层边坡坡顶岩层内的正交次级节理首先产生张拉破坏,使顶部岩体产生倾倒趋势,然后才是边坡底部岩层内部的正交次级节理产生剪切破坏和张拉破坏,使底部岩体形成贯通破坏面,产生滑动位移。而对逆层边坡的传统静力学分析认为在静力条件下,边坡底部岩体首先产生破坏,导致上覆岩体失去支撑形成倾倒破坏。这一破坏顺序的差别充分反映出了正交次级节理的存在对边坡地震动力破坏过程的影响,并体现出了逆层边坡静力破坏与动力破坏过程的区别。在地震动力破坏过程中,近水平层状节理岩体边坡内部岩体产生了大量的渐进式破坏,其中包含了张拉破坏和剪切破坏,以张拉破坏为主。岩体首先产生大量的近竖直方向延伸的宏观张拉裂缝,随着这些裂缝数量的增加和密度的增大,相互连接形成宏观的剪切破坏面,构成了圆弧状的破坏面。随着正交次级节理强度的提升,边坡的地震动力稳定性相应提升。边坡表层破碎岩体的厚度在很大程度上控制着边坡产生整体破坏的破坏范围,随着厚度的增大,破坏范围相应增大。贯通层面抗剪强度对边坡地震动力稳定性、动力破坏过程的影响非常小。随着层面倾角的变化,边坡逐渐从顺层缓倾过渡到逆层缓倾,在相同地震强度作用下边坡地震永久位移随着倾角的减小逐渐减小,并呈现近似指数关系。因此,在进行近水平层状节理岩体边坡地震动力稳定性分析过程中,无法找出一个固定的永久位移阀值,来统一判断不同倾角边坡的临界失稳状态。选取在5.12汶川地震中产生破坏的四川省北川县孙家园滑坡为计算实例,建立其FLAC/PFC2D耦合模型进行地震动力破坏过程数值模拟。模拟结果显示,孙家园滑坡在汶川地震作用下,先后经历岩体内部破损、边坡局部崩滑、边坡大面积失稳、破坏体解体形成岩石碎屑流、沿山体高速运移刮铲山体表层破损岩体、减速堆积堵塞河道几个阶段。计算结果与实际情况符合程度较高。
肖克强,李海波,刘亚群,夏祥,张磊奇[8]（2007）在《地震荷载作用下顺层岩体边坡变形特征分析》文中研究说明应用二维离散元程序UDEC计算了地震荷载作用下边坡的位移,并将计算结果与Newmark法计算结果及震后现场实测值进行了对比。结果表明,Newmark法计算得到的位移值较实测值偏小,离散元计算得到的位移结果较Newmark法更接近于实测值。在此基础上,初步分析了地震荷载作用下坡高、坡角、岩层倾角等因素对顺层岩体边坡位移的影响规律。由分析结果可知,地震荷载下顺层岩体边坡的位移并不随坡高增加而单调增大,在坡高约100 m时位移达到最大值,坡高超高100 m位移反而有所降低;当坡高超高200 m后,位移随坡高的变化幅度不大,顺层岩体边坡的位移随坡角增加而单调增大。随岩层倾角增加边坡位移明显增大;当岩层倾角大于层面内摩擦角时,随着岩层倾角的增大,边坡变形增长幅度明显增大。
刘汉东[9]（1990）在《岩体边坡楔体滑动永久位移计算》文中研究指明本文根据Newmark在强震荷载作用下计算永久位移的概念,结合传统的刚体极限平衡分析法,计算了岩体边坡楔体在地震荷载作用下的位移,为岩体边坡动静稳定性评价提供了一新的途径。在不考虑垂向加速度影响的假定条件下,本文提出了临界加速度,由此可根据加速度时程曲线评价边坡楔体的稳定性,迅速可靠,有时可避免繁琐的动力分析计算。
文畅平[10]（2013）在《多级支挡结构与边坡系统地震动力特性及抗震研究》文中指出依托铁道部科技研究开发计划课题“高陡边坡特殊支挡工程抗震技术研究”（编号：2008G028-D）,以建设中的大瑞铁路为背景,对其沿线厚覆盖层与基岩边坡（简称基覆边坡）和厚覆盖层与顺层岩石边坡（简称顺层边坡）的多级支挡结构与边坡系统,在地震作用下的动力特性及抗震设计方法开展研究。基于大型振动台模型试验,对支挡结构的地震动力响应特性进行系统分析,并开展数值模拟验证工作。基于模型试验所采集到的动位移数据,开展支挡结构动位移模式的分析研究。基于塑性极限分析上限定理和强度折减技术,建立多级支挡结构地震动土压力的上限解,并开展多级支挡结构与边坡的地震动力稳定性分析,以及多级支挡结构抗震设计方法的研究。研究工作主要包括以下几个方面：（1）大型振动台模型试验方案设计分别设计并完成相似比为1：8的3个基覆边坡和3个顺层边坡模型。根据相似关系理论,对大型振动台模型试验的相似关系进行设计,确定模型试验相似常数,确定模型试验的相似材料及其主要物理力学参数。以汶川波、大瑞波和Kobe波作为设计输入地震波,确定试验加载方案。（2）支挡结构一边坡系统动力响应特性分析分别对上述3个基覆边坡模型和3个顺层边坡模型,在不同地震波、激振加速度峰值及其激振方向下的加速度动力响应、动土压力响应、动位移响应和锚杆动应变响应等动力特性,进行了详细和系统的分析研究。在基覆边坡模型动力特性分析中,根据试验数据对支挡结构的动力响应特性进行对比分析,并分析其抗震性能。在顺层边坡模型动力特性分析中,根据试验数据对比分析了支挡结构在不同岩层倾角下的动力响应特性。（3）支挡结构一边坡系统动力响应特性数值模拟按平面应变问题,以汶川波XZ双向加载工况为例,采用有限差分软件FLAC3D进行数值分析。在基覆边坡数值模拟中,主要针对重力式挡墙—基覆边坡的振动台试验模型,将数值模拟结果与振动台模型试验进行对比分析。在顺层边坡数值模拟中,模拟不同岩层倾角下的重力式挡墙的动力响应特性,并将数值模拟结果与振动台模型试验进行对比分析。（4）支挡结构地震动位移模式研究基于3个基覆边坡模型的大型振动台模型试验,根据各加载工况所采集到的地震永久位移响应数据,研究重力式挡墙、桩板式挡墙、格构式框架结构等支挡结构的地震动位移模式及其变化规律,得到支挡结构在地震波作用下,其动位移模式有：滑动（平动）、转动或滑动与转动的耦合等。研究认为,挡墙动位移量、动位移模式及其变化方式,不仅受激振波、激振方式和激振加速度峰值的影响,还受到挡墙结构型式、不同支挡结构组合方式的影响。此外,通过动位移模式的研究,分析不同类型支挡结构的抗震性能。（5）多级支挡结构动土压力及抗震设计方法研究结合塑性极限分析上限法和强度折减技术,对多级支挡结构地震动土压力进行分析和研究,建立基于强度折减技术的多级支挡结构地震主动、被动土压力上限解。上限解考虑水平和竖向地震系数、墙背倾角、坡面形式及多级支护方式、上挡墙对下挡墙的影响、土体粘聚力、土体与墙背的粘附力等诸多因素,可适用于无粘性土和粘性土、复杂坡面等的地震土压力计算。（6）多级、组合支挡结构与边坡系统的静动稳定性分析及抗震设计方法研究将边坡安全稳定系数直接作为岩土体抗剪强度参数的折减系数,基于强度折减技术和极限分析上限法,对锚杆挡墙支护高边坡的三种方式,进行地震条件下的动力稳定性分析,根据正交试验设计法进行参数敏感性分析,并进行抗震设计方法的研究。通过实例分析,提出抗震设计方法与建议。
二、岩体边坡楔体滑动永久位移计算（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、岩体边坡楔体滑动永久位移计算（论文提纲范文）
（1）强震作用下块状岩体边坡稳定性研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的来源、目的和意义 |
| 1.2 选题的国内外研究现状、发展趋势及存在问题 |
| 1.2.1 岩体边坡地震动力响应研究现状 |
| 1.2.2 岩体边坡动力稳定性研究方法及现状 |
| 1.2.3 地震作用下岩体边坡失稳机制研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及创新点 |
| 第二章 地震波在节理岩体中的传播特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离散单元法简介 |
| 2.3 离散单元法的基本原理 |
| 2.3.1 物理方程 |
| 2.3.2 运动方程 |
| 2.3.3 阻尼 |
| 2.3.4 时步 |
| 2.4 数值计算模型参数分析 |
| 2.4.1 离散元计算模型 |
| 2.4.2 边界条件 |
| 2.4.3 网格单元尺寸大小的选择 |
| 2.5 地震波在节理岩体中的传播规律研究 |
| 2.5.1 垂直入射 |
| 2.5.2 倾斜入射 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 结构面对岩体边坡地震动力响应的影响规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地震波在岩体边坡中的传播特征 |
| 3.3 岩体边坡动力响应数值模拟方案 |
| 3.3.1 离散元计算模型 |
| 3.3.2 计算方案选择 |
| 3.3.3 地震荷载输入条件 |
| 3.3.4 边坡动力响应监测及PGA放大系数定义 |
| 3.4 数值模拟的结果与分析 |
| 3.4.1 均质边坡(无结构面) |
| 3.4.2 结构面产状对边坡地震动力响应的影响 |
| 3.4.3 结构面起始位置对边坡地震动力响应的影响 |
| 3.4.4 结构面刚度对边坡地震动力响应的影响 |
| 3.4.5 结构面密度对边坡地震动力响应的影响 |
| 3.5 PGA放大系数极大值影响因素敏感性分析 |
| 3.5.1 正交试验设计方法原理 |
| 3.5.2 交试验敏感性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 地震作用下块状岩体边坡稳定性系数计算方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 目前主要计算方法的评价 |
| 4.3 强度折减动力分析法 |
| 4.4 基于永久位移比的岩体边坡动力稳定性计算方法 |
| 4.4.1 永久位移比理论 |
| 4.4.2 地震烈度对岩体边坡动力稳定性的影响 |
| 4.4.3 工程实例应用研究 |
| 4.5 考虑结构面退化的岩体边坡动力稳定性计算方法 |
| 4.5.1 考虑结构面退化的强度折减动力分析法 |
| 4.5.2 岩体边坡动力稳定性系数的求取步骤 |
| 4.5.3 地震烈度对岩体边坡动力稳定性的影响 |
| 4.5.4 工程实例应用研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 汶川地震区老虎嘴岩体边坡工程概况及失稳模式初判 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工程概况 |
| 5.2.1 自然地理 |
| 5.2.2 地形地貌特征 |
| 5.2.3 地层岩性 |
| 5.2.4 区域地质构造 |
| 5.3 边坡岩石强度及结构面发育情况研究 |
| 5.3.1 边坡岩石强度特性研究 |
| 5.3.2 结构面发育及展布情况 |
| 5.4 边坡失稳模式初步判断 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 汶川地震作用下老虎嘴岩体边坡崩滑机制三维离散元模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数值计算模型的建立 |
| 6.2.1 三维离散元模型的建立 |
| 6.2.2 数值本构模型及材料参数取值 |
| 6.2.3 网格单元尺寸与边界条件 |
| 6.3 地震荷载的输入 |
| 6.3.1 原始地震波数据 |
| 6.3.2 滤波与基线校正 |
| 6.3.3 模型中输入地震波 |
| 6.4 计算结果分析 |
| 6.4.1 初始平衡计算 |
| 6.4.2 老虎嘴岩体边坡变形破坏全过程分析 |
| 6.4.3 边坡速度时程分析 |
| 6.4.4 边坡位移时程分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文主要工作及结论 |
| 7.2 进一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）地震荷载作用下顺层岩体边坡变形特征及稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘 要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 现场调查 |
| 1.2.2 试验研究 |
| 1.2.3 计算方法 |
| 1.2.4 安全系数计算方法 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 离散单元法的基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动态松弛离散单元法 |
| 2.2.1 力与位移的关系 |
| 2.2.2 运动方程 |
| 2.2.3 阻尼 |
| 2.2.4 时步 |
| 2.3 离散单元法的计算机实施 |
| 第三章 顺层岩体边坡变形特征的离散元模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地震滑坡实例及 UDEC 建模 |
| 3.2.1 Rokko 滑坡 |
| 3.2.2 Andretta 滑坡 |
| 3.3 计算结果及分析 |
| 3.3.1 离散元计算结果 |
| 3.3.2 Newmark 法计算结果 |
| 3.3.3 对比分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 地震荷载作用下顺层岩体边坡变形特征影响因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型及参数的选取 |
| 4.2.1 计算模型 |
| 4.2.2 网格尺寸的选取 |
| 4.2.3 岩石力学模型和屈服准则 |
| 4.2.4 岩体基本物理力学指标 |
| 4.2.5 约束条件选择 |
| 4.2.6 动荷载、阻尼系数的确定 |
| 4.3 影响因素分析 |
| 4.3.1 坡高对顺层边坡位移的影响分析 |
| 4.3.2 坡角对顺层边坡位移的影响分析 |
| 4.3.3 岩层倾角对顺层边坡位移的影响分析 |
| 4.3.4 频率对顺层边坡位移的影响分析 |
| 4.3.5 振幅对顺层边坡位移的影响分析 |
| 4.3.6 持续时间对顺层边坡位移的影响分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 地震荷载作用下顺层边坡安全系数的求解方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 强度折减法简介 |
| 5.3 临界状态及滑面判断 |
| 5.4 影响因素分析 |
| 5.4.1 坡高对安全系数的影响分析 |
| 5.4.2 岩层倾角对安全系数的影响分析 |
| 5.4.3 坡度对安全系数的影响分析 |
| 5.4.4 地震波振幅对安全系数的影响分析 |
| 5.4.5 地震波频率对安全系数的影响分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 沪蓉西高速公路钟家湾顺层边坡地震稳定性分析 |
| 6.1 工程背景 |
| 6.2 工程地质资料 |
| 6.2.1 地形地貌 |
| 6.2.2 地质构造 |
| 6.2.3 工程地质概况 |
| 6.2.4 水文地质条件 |
| 6.2.5 地震与区域稳定性 |
| 6.2.6 边坡稳定性初步评价 |
| 6.3 边坡分析数值模型的建立 |
| 6.3.1 几何模型 |
| 6.3.2 物理力学参数 |
| 6.3.3 二维数值计算模型的建立 |
| 6.4 开挖卸荷条件下坡体的稳定性分析 |
| 6.4.1 边坡变形分析 |
| 6.4.2 安全系数 |
| 6.5 地震荷载作用下坡体的稳定性分析 |
| 6.5.1 拟静力荷载 |
| 6.5.2 动力时程法 |
| 6.6 计算结果对比 |
| 6.7 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（4）动荷载作用下层状结构岩体边坡变形破坏机理与安全研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 动荷载作用下岩质边坡的响应特征研究 |
| 1.2.2 动荷载作用下岩石边坡稳定性分析 |
| 1.2.3 动荷载作用下岩石边坡的破坏机理研究 |
| 1.2.4 动荷载作用下岩石边坡的安全阈值研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 地震荷载作用下理想顺层边坡的动态响应及破坏机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理想边坡离散元模型的建立 |
| 2.3 离散元模拟参数的选取 |
| 2.3.1 离散元网格尺寸的选取 |
| 2.3.2 阻尼的确定 |
| 2.3.3 边界条件的确定 |
| 2.3.4 动力荷载的输入 |
| 2.3.5 其它重要计算参数的选取 |
| 2.4 边坡动态响应的数值模拟研究 |
| 2.4.1 动荷载输入方式对计算结果的影响 |
| 2.4.2 结构面刚度对地震波的传播影响分析 |
| 2.4.3 坡面放大效应的研究 |
| 2.5 边坡破坏机理的数值模拟研究 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 地震荷载作用下理想顺层岩体边坡安全系数的确定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于块体极限平衡思想的安全系数求解方法 |
| 3.2.1 求解思路 |
| 3.2.2 块体节点力 |
| 3.2.3 地震荷载作用下边坡的安全系数历时曲线求解 |
| 3.3 基于强度折减思想的安全系数求解方法 |
| 3.4 计算结果分析 |
| 3.4.1 临界状态判断 |
| 3.4.2 计算结果对比 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 地震荷载作用下溪洛渡水电站拱肩槽顺层岩体边坡稳定性分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 拱肩槽边坡工程地质条件 |
| 4.2.1 地形地貌 |
| 4.2.2 地层岩性 |
| 4.2.3 区域地质与地震 |
| 4.3 边坡数值计算模型的建立 |
| 4.3.1 离散元模型的建立 |
| 4.3.2 模型网格划分 |
| 4.3.3 边界条件的确定 |
| 4.3.4 地震动荷载的确定 |
| 4.3.5 计算方案 |
| 4.4 开挖卸荷条件下坡体的稳定性分析 |
| 4.4.1 边坡变形分析 |
| 4.4.2 安全系数的计算 |
| 4.4.3 滑动面的判断 |
| 4.5 地震荷载作用下边坡的稳定性分析 |
| 4.5.1 边坡无任何支护的稳定性分析 |
| 4.5.2 边坡支护完成后稳定性分析 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 爆破荷载作用下反倾层状边坡安全分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工程概况 |
| 5.3 工程地质条件 |
| 5.3.1 地形地貌 |
| 5.3.2 岩土体工程地质分层 |
| 5.3.3 岩体中的结构面 |
| 5.3.3.1 断裂 |
| 5.3.3.2 节理 |
| 5.4 边坡数值计算模型的建立 |
| 5.4.1 离散元模型的建立 |
| 5.4.2 边界条件的确定 |
| 5.4.3 爆破动荷载的确定 |
| 5.4.4 输入爆炸动荷载有效性的验证 |
| 5.5 反倾边坡破坏机理研究 |
| 5.6 反倾边坡的安全系数研究 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的相关论文 |
| 致谢 |
（6）节理岩体边坡关键块体系统锚固法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩体边坡锚固机理的研究现状 |
| 1.2.2 岩体边坡锚固效果的研究现状 |
| 1.2.3 岩体边坡锚固长期性能的研究现状 |
| 1.2.4 节理岩体锚固研究现状 |
| 1.2.5 关键块体锚固研究现状 |
| 1.3 本文研究的思路、目的、主要内容、技术路线及方法 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究目的和主要内容 |
| 1.3.3 研究技术路线及方法 |
| 1.4 论文的创新点 |
| 2 节理岩体边坡破坏模式及稳定性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 节理边坡岩体结构划分及岩体分级 |
| 2.2.1 节理边坡岩体分级目的及意义 |
| 2.2.2 节理边坡岩体结构分类 |
| 2.2.3 节理边坡岩体质量分级 |
| 2.3 节理岩体边坡破坏机理及破坏模式 |
| 2.3.1 平面滑移破坏 |
| 2.3.2 楔形滑移破坏 |
| 2.3.3 倾倒破坏 |
| 2.3.4 坠落破坏 |
| 2.4 节理岩体边坡稳定性评价方法 |
| 2.4.1 节理岩体边坡关键块体理论分析法 |
| 2.4.2 节理岩体边坡稳定性的解析法—Sarma 法 |
| 2.4.3 节理岩体边坡稳定性的数值方法 |
| 2.5 小结 |
| 3 关键块体系统锚固法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 关键块体及其判别法 |
| 3.2.1 赤平极射投影法 |
| 3.2.2 几何法 |
| 3.2.3 矢量法 |
| 3.3 关键块体系统 |
| 3.3.1 关键块体系统及其与关键块体的区别 |
| 3.3.2 关键块体系统判别法及步骤 |
| 3.4 系统锚固 |
| 3.5 系统锚固方案的优化 |
| 3.6 动态设计 |
| 3.7 关键块体系统锚固法 |
| 3.8 小结 |
| 4 边坡关键块体系统的锚固机理及锚固设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2. 边坡关键块体系统锚固机理 |
| 4.2.1 关键块体系统滑移破坏锚固机理 |
| 4.2.2 关键块体系统倾倒破坏锚固机理 |
| 4.2.3 关键块体系统坠落破坏锚固机理 |
| 4.3 边坡关键块体系统锚固设计方法 |
| 4.3.1 平面滑移破坏关键块体系统的锚固设计 |
| 4.3.2 楔形滑移破坏关键块体系统的锚固设计 |
| 4.3.3 倾倒式关键块体系统的锚固设计 |
| 4.3.4 坠落破坏关键块体系统的锚固设计 |
| 4.4 关键块体系统锚固设计参数的选取 |
| 4.4.1 边坡设计几何参数 |
| 4.4.2 节理面抗剪强度 |
| 4.4.3 反演法确定节理面抗剪强度参数 |
| 4.4.4 加锚节理面抗剪强度 |
| 4.4.5 锚固设计参数 |
| 4.5 节理岩体边坡关键块体系统锚固法设计流程 |
| 4.6 小结 |
| 5 节理岩体边坡锚固工程实例 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 场地工程地质条件研究 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 工程地质条件 |
| 5.3 岩体边坡节理统计及关键块体系统的确定 |
| 5.3.1 岩体边坡节理统计 |
| 5.3.2 关键块体系统的确定 |
| 5.3.3 关键块体系统的结构和破坏方式 |
| 5.4 关键块体系统稳定性定量计算 |
| 5.4.1 计算剖面的选取 |
| 5.4.2 计算参数的选取 |
| 5.4.3 计算工况与荷载组合 |
| 5.4.4 计算结果 |
| 5.4.5 稳定性评价 |
| 5.5 关键块体系统锚固设计 |
| 5.5.1 清方设计 |
| 5.5.2 锚索框架设计 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的论文和参加的科研生产项目 |
| 致谢 |
（7）层状节理岩体高边坡地震动力破坏机理研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 选题背景及研究意义 |
| §1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩体边坡地震动破坏过程中结构面的控制作用研究 |
| 1.2.2 岩体动力断裂力学研究 |
| 1.2.3 岩体边坡动力破坏物理模型实验研究 |
| 1.2.4 岩体边坡破坏非连续介质数值模型实验研究 |
| 1.2.5 层状岩体边坡地震动力破坏机理研究 |
| 1.2.6 发展趋势及存在问题 |
| §1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 层状节理岩体高边坡地震动力破坏模式分析 |
| §2.1 层状节理岩体高边坡工程地质特征 |
| 2.1.1 层状节理岩体高边坡构造特征 |
| 2.1.2 层面发育特征和物理力学性质 |
| 2.1.3 正交次级节理发育特征和物理力学性质 |
| §2.2 层面贯通扩展机制力学分析 |
| 2.2.1 岩石断裂力学基本理论 |
| 2.2.2 岩石断裂力学研究尺度及适用范围分析 |
| 2.2.3 层面扩展贯通机制岩石断裂力学模型分析 |
| §2.3 正交次级节理贯通扩展机制力学分析 |
| 2.3.1 构造力学模型分析 |
| 2.3.2 岩石断裂力学模型分析 |
| 2.3.3 贯通正交次级节理无法切割多层岩体现象原因分析 |
| §2.4 顺层节理岩体高边坡地震动力破坏模式 |
| 2.4.1 边坡地震动力破坏模型建立 |
| 2.4.2 顺层节理岩体高边坡内部层面地震动力破坏模式分析 |
| 2.4.3 正交次级节理地震动力破坏模式分析 |
| §2.5 逆层节理岩体高边坡地震动力破坏模式 |
| 2.5.1 边坡地震动力破坏模型建立 |
| 2.5.2 层面地震动力破坏模式分析 |
| 2.5.3 正交次级节理地震动力破坏模式分析 |
| §2.6 近水平层状节理岩体高边坡地震动力破坏模式 |
| 2.6.1 边坡地震动力破坏模型建立 |
| 2.6.2 层面地震动力破坏模式分析 |
| 2.6.3 正交次级节理地震动力破坏模式分析 |
| §2.7 本章小结 |
| 第三章 层状岩体边坡离心机动力破坏试验 |
| §3.1 离心机动力试验方法简介 |
| §3.2 相似材料层状岩体边坡模型制作 |
| 3.2.1 岩石相似材料制作 |
| 3.2.2 闭合层面制作 |
| 3.2.3 正交次级节理制作 |
| §3.3 层状节理岩体边坡离心机试验准备工作 |
| 3.3.1 离心机试验环境设定 |
| 3.3.2 水平动力波输入 |
| 3.3.3 监测仪器设计安装 |
| §3.4 顺层岩体边坡模型动力破坏试验 |
| §3.5 逆层岩体边坡模型动力破坏试验 |
| §3.6 本章小结 |
| 第四章 岩体边坡动力破坏过程连续-非连续介质耦合数值模拟方法 |
| §4.1 PFC2D岩体模型建立 |
| 4.1.1 PFC2D基本原理 |
| 4.1.2 PFC2D岩块模型建立 |
| 4.1.3 细观参数与宏观参数关系 |
| 4.1.4 PFC2D岩石内部细观闭合裂纹模型 |
| 4.1.5 PFC2D岩体层面模型 |
| 4.1.6 PFC2D层状岩体模型 |
| 4.1.7 PFC2D岩体正交次级节理模型 |
| §4.2 PFC/FLAC耦合边坡模型建立 |
| 4.2.1 FLAC基本原理 |
| 4.2.2 FLAC/PFC2D边坡耦合计算模型建立 |
| §4.3 层状节理岩体高边坡地震动力耦合模拟基本参数 |
| 4.3.1 PFC2D模型基本参数 |
| 4.3.2 FLAC模型基本参数 |
| 4.3.3 输入地震波基本参数 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 顺层节理岩体高边坡地震动力破坏过程模拟 |
| §5.1 顺层节理岩体边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型 |
| §5.2 层面参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.2.1 非贯通层面强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.2.2 贯通层面强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.2.3 层面贯通率对边坡地震动力破坏过程影响 |
| §5.3 正交次级节理参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.3.1 非贯通正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.3.2 贯通正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 5.3.3 正交次级节理间距对边坡地震动力破坏过程影响 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 逆层节理岩体高边坡地震动力破坏过程模拟 |
| §6.1 逆层节理岩体边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型 |
| §6.2 层面参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.2.1 非贯通层面强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.2.2 贯通层面强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.2.3 层面贯通率对边坡地震动力破坏过程影响 |
| §6.3 正交次级节理参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.3.1 非贯通正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.3.2 贯通正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 6.3.3 正交次级节理间距对边坡地震动力破坏过程影响 |
| §6.4 本章小结 |
| 第七章 近水平层状节理岩体高边坡地震动力破坏过程模拟 |
| §7.1 近水平层状节理岩体边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型 |
| §7.2 正交次级节理参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 7.2.1 正交次级节理强度对边坡地震动力破坏过程的影响 |
| 7.2.2 边坡表层强度最低岩体厚度对边坡地震动力破坏过程的影响 |
| §7.3 层面参数对边坡地震动力破坏过程影响 |
| 7.3.1 层面抗剪强度对边坡地震动力破坏过程的影响 |
| 7.3.2 层面倾角对边坡地震动力破坏过程的影响 |
| §7.4 孙家园滑坡汶川地震动力破坏过程模拟 |
| 7.4.1 FLAC/PFC2D耦合计算模型建立 |
| 7.4.2 计算结果分析 |
| §7.5 本章小结 |
| 第八章 结论和展望 |
| §8.1 结论 |
| §8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）地震荷载作用下顺层岩体边坡变形特征分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 Rokko和Andretta滑坡永久位移特征的UDEC模拟 |
| 2.1 Rokko滑坡 |
| 2.2 Andretta滑坡 |
| 2.3 Newmark法计算结果 |
| 2.4 计算结果与实际观测结果对比分析 |
| 3 影响因素分析 |
| 3.1 计算模型 |
| 3.2 岩石力学模型和参数 |
| 3.3 地震荷载及边界约束条件选择 |
| 3.4 计算结果及分析 |
| 4 结论 |
（10）多级支挡结构与边坡系统地震动力特性及抗震研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 边坡地震动力稳定性研究概况 |
| 1.2.2 支挡结构抗震设计研究概况 |
| 1.2.3 现有研究主要问题分析 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 支挡结构一边坡地震动力特性大型振动台模型试验设计 |
| 2.1 试验方法、目的和内容 |
| 2.1.1 试验方法 |
| 2.1.2 试验目的 |
| 2.1.3 试验内容 |
| 2.2 试验设备及其主要特性和参数简介 |
| 2.2.1 大型地震模拟振动台阵系统 |
| 2.2.2 传感器 |
| 2.2.3 数据采集仪 |
| 2.3 相似关系设计 |
| 2.3.1 相似理论 |
| 2.3.2 模型试验相似关系设计原则 |
| 2.3.3 模型试验相似常数 |
| 2.4 试验方案设计 |
| 2.4.1 基覆边坡模型试验方案设计 |
| 2.4.2 顺层边坡模型试验方案设计 |
| 2.5 试验材料 |
| 2.5.1 边坡填料选择及其物理力学特性 |
| 2.5.2 基岩及支挡结构材料选择 |
| 2.6 模型制作与传感器安装 |
| 2.6.1 模型箱制作与边界处理 |
| 2.6.2 边坡模型制作 |
| 2.6.3 传感器安装 |
| 2.7 地震波的选取与试验加载方案 |
| 2.7.1 地震波的选择与输入 |
| 2.7.2 试验加载方案 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 支挡结构—基覆边坡地震动力特性与数值分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 模型地震动力特性分析 |
| 3.2.1 模型基座对加速度动力响应的影响 |
| 3.2.2 模型模态参数变化情况分析 |
| 3.3 加速度动力响应特性 |
| 3.3.1 重力式挡墙加速度动力响应 |
| 3.3.2 桩板式挡墙加速度动力响应 |
| 3.3.3 重力式挡墙与桩板式挡墙加速度动力响应对比分析 |
| 3.3.4 格构式框架结构加速度动力响应对比分析 |
| 3.3.5 加速度动力响应与抗震性能分析 |
| 3.4 动位移响应特性 |
| 3.4.1 重力式挡墙动位移响应 |
| 3.4.2 桩板式挡墙动位移响应 |
| 3.4.3 格构式框架结构动位移响应 |
| 3.4.4 动位移响应特性与抗震性能分析 |
| 3.5 动土压力响应特性 |
| 3.5.1 重力式挡墙动土压力响应 |
| 3.5.2 桩板式挡墙动土压力响应 |
| 3.5.3 地震动土压力计算方法分析 |
| 3.6 锚杆动应变响应特性 |
| 3.7 振动台模型试验数值分析验证 |
| 3.7.1 数值分析模型 |
| 3.7.2 数值分析与模型试验结果比较 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 支挡结构—顺层边坡地震动力特性与数值分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 模型地震动力特性分析 |
| 4.2.1 模型基座对加速度动力响应的影响 |
| 4.2.2 模型模态参数变化情况分析 |
| 4.3 加速度动力响应特性 |
| 4.3.1 重力式挡墙加速度动力响应 |
| 4.3.2 格构式框架结构加速度动力响应 |
| 4.4 动位移响应特性 |
| 4.4.1 重力式挡墙动位移响应 |
| 4.4.2 格构式框架结构动位移响应 |
| 4.5 动土压力响应特性 |
| 4.6 锚杆动应变响应特性 |
| 4.7 振动台模型试验数值分析验证 |
| 4.7.1 数值分析模型 |
| 4.7.2 数值分析与模型试验结果比较 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 支挡结构地震动位移模式研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型试验动位移计布设 |
| 5.3 重力式挡墙地震动位移模式研究 |
| 5.3.1 地震动位移响应特性 |
| 5.3.2 地震动永久位移与动位移模式分析 |
| 5.4 桩板式挡墙地震动位移模式研究 |
| 5.4.1 地震动位移响应特性 |
| 5.4.2 地震动永久位移与动位移模式分析 |
| 5.5 格构式框架结构地震动位移模式研究 |
| 5.5.1 地震动位移响应特性 |
| 5.5.2 地震动永久位移与动位移模式分析 |
| 5.5.3 组合体系中框架结构地震动位移模式分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 多级支挡结构地震土压力的极限分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 塑性极限分析上限定理 |
| 6.3 塑性极限分析能耗计算 |
| 6.3.1 外力功率 |
| 6.3.2 内能耗散功率 |
| 6.4 地震土压力上限解 |
| 6.4.1 地震主动土压力上限解 |
| 6.4.2 地震被动土压力上限解 |
| 6.4.3 基于强度折减技术的地震土压力上限解 |
| 6.5 影响因素分析 |
| 6.5.1 地震主动土压力系数影响因素分析 |
| 6.5.2 地震主动土压力影响因素分析 |
| 6.6 实例计算与分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 多级挡墙静动稳定性分析与抗震设计方法研究 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 多级锚杆挡墙静动稳定性分析与抗震设计方法研究 |
| 7.2.1 极限分析上限法 |
| 7.2.2 基本假定 |
| 7.2.3 破坏机构 |
| 7.2.4 能耗计算 |
| 7.2.5 基于强度折减技术的静动稳定性分析 |
| 7.2.6 参数敏感性分析 |
| 7.2.7 抗震设计方法与实例分析 |
| 7.3 锚墙组合静动稳定性分析与抗震设计方法研究 |
| 7.3.1 破坏机构 |
| 7.3.2 能耗计算 |
| 7.3.3 静动稳定性分析 |
| 7.3.4 参数敏感性分析 |
| 7.3.5 抗震设计方法与实例分析 |
| 7.4 锚桩组合静动稳定性分析与抗震设计方法研究 |
| 7.4.1 破坏机构 |
| 7.4.2 能耗计算 |
| 7.4.3 静动稳定性分析 |
| 7.4.4 参数敏感性分析 |
| 7.4.5 抗震设计方法与实例分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 研究工作主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 进一步研究的工作 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间主要的研究成果目录 |
| 致谢 |
四、岩体边坡楔体滑动永久位移计算（论文参考文献）
- [1]强震作用下块状岩体边坡稳定性研究[D]. 廖少波. 中国地质大学, 2013(07)
- [2]地震荷载作用下顺层岩体边坡变形特征及稳定性研究[D]. 肖克强. 中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）, 2006(02)
- [3]考虑地震历时影响的岩质边坡楔体稳定性分析与计算[J]. 刘汉东. 华北水利水电学院学报, 1991(04)
- [4]动荷载作用下层状结构岩体边坡变形破坏机理与安全研究[D]. 刘亚群. 中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）, 2009(10)
- [5]刚体离散元动力方法在基于位移的岩坡地震响应分析中的应用[J]. 崔臻,盛谦,马亚丽娜. 岩石力学与工程学报, 2017(11)
- [6]节理岩体边坡关键块体系统锚固法[D]. 安玉科. 吉林大学, 2012(10)
- [7]层状节理岩体高边坡地震动力破坏机理研究[D]. 李祥龙. 中国地质大学, 2013(04)
- [8]地震荷载作用下顺层岩体边坡变形特征分析[J]. 肖克强,李海波,刘亚群,夏祥,张磊奇. 岩土力学, 2007(08)
- [9]岩体边坡楔体滑动永久位移计算[A]. 刘汉东. 岩石力学与工程应用——河北省岩石力学与工程学会学术研讨会论文集, 1990
- [10]多级支挡结构与边坡系统地震动力特性及抗震研究[D]. 文畅平. 中南大学, 2013(02)