考虑时间效应的高寒地区岩质高边坡破坏机制

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaodehu10000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
寒区岩体工程随着国家发展以西部为中心逐渐增多,寒区冻融灾害对工程建设的影响渐渐突出。本文围绕岩体冻融损伤力学特性以及岩质边坡破坏机制开展研究,通过室内试验、理论模型、数值模拟等研究方法对研究寒区岩质边坡在时间效应下的破坏机制。本文主要研究内容与结论如下:
  (1)通过对预制岩样进行冻融循环、单轴压缩以及三轴压缩试验,分析冻融循环次数对岩石的物理力学性能的影响,揭示了岩石破坏规律和强度劣化规律,分析岩石的破坏特征,并提出拉伸破坏、剪切破坏以及拉剪混合破坏三种破坏模式。
  (2)分析岩石冻融损伤影响因素,探讨岩石冻融损伤劣化机理,将岩石的损伤分为冻融引起的损伤和由于荷载作用引起的损伤两部分;基于Lemaitre应变等价原理,建立了冻融-受荷耦合作用下岩石损伤本构方程;推导了冻融-受荷作用下岩石在应力强度因子的计算式,得到岩石稳定性评价方法。
  (3)基于伴有相变的非稳态温度场理论,结合附面层边界理论建立了周期性变温条件下的边坡温度场边界条件,模拟了考虑时间效应下的寒区岩质边坡温度场。建立了寒区岩质边坡稳定性断裂力学计算模型,并与扩展有限元方法以及ABAQUS强度折减法计算得到的寒区岩质边坡稳定性结果对比,对比发现3种方法计算的稳定性结果基本一致。并利用扩展有限元分析了边坡主控结构面的扩展情况,以及沿主控结构面方向的应力、位移变化规律;利用Abaqus强度折减法分析边坡在冻融作用下破坏时塑性区云图,分析了在冻融作用下岩质边坡表层冻融破坏机理;并通过改变主控结构面位置与长度,分析了主控结构面位置和长度的改变对寒区岩质边坡稳定性的影响,得出随着冻融循环时间的增加,主控结构面位置的不同对边坡稳定系数衰减规律影响不大,只降低了边坡稳定系数大小;而结构面长度的增大会加快岩质边坡稳定系数的衰减。
其他文献
随着生态文明建设持续推进,城市污水处理系统日趋完善,点源污染已基本得到有效的控制,而由降雨产生的面源污染正在逐步成为威胁水体健康的重要因素之一。通过研究海绵城市改造前后,降雨径流污染物对老城区河道水环境的影响机制,以期为城市河道的综合治理和长治久清提供一定的数据支撑。  本文以重庆市万州区龙宝河鹏程小学断面至徐家花园小区断面河道为研究对象,河道长2.7km,流域面积195.8公顷。通过监测流域内3
学位
近年来,国内城镇化发展迅速,传统建设改变了城市原始水文格局,水生态、水环境、水安全等方面均频繁出现问题,其中积水内涝愈显突出,为有效缓解并逐步解决城市雨洪涝灾害问题,结合我国国情与国外低影响开发(LID)理念,提出建设"海绵型"城市的长远发展战略。本文以秀山县级海绵城市试点改造区作为研究区域,选取新建降雨监测站传输至智慧海绵城市平台上的实时降雨量、站点水位等数据为依据,利用暴雨洪水管理模型(Sto
在滑坡地带修建隧道时,洞口段边仰坡的地质条件通常较为复杂,支护措施稍有不当,很容易使边坡发生变形、坍塌等地质灾害。此外,洞门不仅是隧道结构的重要组成部分之一,而且还关系到洞内的施工安全,更影响到后期的正常运营。针对以上情况,本文主要做了以下内容:  1.基于极限平衡理论分析了隧道开挖前,洞口段边坡在原南区路挡墙的支护下,所处的稳定性状态,并计算出挡墙的内力和变位。隧道开挖破坏了原挡墙的结构,不能再
学位
三峡库区以滑坡为主的地质灾害问题长期以来被国内外广泛关注,大部分滑坡遍布于沉积岩分布区,其中滑床为复合近水平层状岩体多以侏罗系地层发育为主,往往在边坡加固及滑坡治理工程中造成抗滑桩嵌固段位于多层复合岩体的工况。设计指南及教科书多将滑床多层岩体等效为均质岩体或建议采用地基系数面积换算法等传统方法来进行桩体内力计算,其计算公式繁杂且不易于理解和接受,考虑滑床不同岩性特性对抗滑桩受力特性的影响研究成果还
桥梁作为公路或城市道路的重要组成部分,是保障交通干线畅通的咽喉。随着服役年限的增长,桥梁结构总是不可避免地出现各种损伤,因此,对桥梁进行周期性损伤诊断,是保证桥梁承载安全和正常服役的必要手段。目前,有限元数值模拟方法在结构损伤分析中得到广泛应用,而建立精确的有限元模型是保证分析结果正确的前提。工程实践表明,基于在役结构的真实损伤状态来修正其理论有限元模型具有良好的适用性与有效性。其中,基于环境激励
学位
三维激光扫描技术是一种能够快速、高效采集物体对象表观信息的技术,已被广泛应用于地形测绘、文物保护、矿业工程等领域,目前正被逐步应用于桥梁工程。尽管三维激光扫描技术硬件发展已经相当成熟,但点云自动化处理的理论和方法仍处于探索阶段,许多问题有待解决。点云数据的分割、特征提取、偏差检测和逆向创建BIM模型是三维激光扫描技术后处理中的几个关建问题。本文以桥梁结构点云自动化分割为出发点,在对比分析几种点云分
学位
我国山川广阔,隧道数量巨多,近些年来,随着高速公路建设快速发展,山岭公路隧道向着“深、长、大”的方向发展,隧道建设往往有着工程施工工期短、施工质量要求高、施工技术要求高等特点,但目前我国山岭隧道的修建主要选择钻爆法,在二次衬砌浇筑、养护等方面存在施工效率低、工期长、质量差等问题,而隧道装配式衬砌具有工作实效性强、衬砌结构质量高、拼装机械化程度高等优点,能很好地解决目前钻爆法施工中存在的问题,而装配
学位
当前,预应力锚固技术以其支护效果显著、施工快捷方便的优势而广泛应用于岩土工程中。尤其在地下洞室、高边坡加固、隧道工程中应用锚固技术是比较常见的施工技术手段,预应力锚固技术在设计、施工、锚固机理以及施工完成后的后期监测等方面都取得了丰硕的成果。由于在实际工程中,岩土体是复杂多样的,岩土体内部的节理面具有大小不一、分布不均的特点,使得岩体的连续性得到破坏,对岩体的力学性质及稳定性起到重要的控制作用。节
装配式钢-混凝土空腹夹层板楼盖结构是在现浇钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构基础上发展起来的一种更具有优势的装配式组合结构。这种装配式组合结构采用U型钢作为钢构件,通过摩擦型高强螺栓和WL双螺套套筒进行各预制单元的连接,具有承载力高、抗火性能好、延性好、施工方便、绿色环保等优点。但在装配式钢-混凝土空腹夹层板楼盖结构中,由于拆分点在两剪力键之间,且下肋梁承受较大拉力,所以拼装节点属于结构的薄弱环节。因此
高低塔斜拉桥造型新颖、形式美观,在跨越既有铁路和公路时,可以采用平转法施工,使得在相同跨度下可以获得合理、经济的桥跨布局,成为我国平原地区有竞争力的桥型之一。本文以保定市高低塔斜拉桥为工程背景,针对采用支架法和平转法结合施工的大吨位、长悬臂、不对称的斜拉桥结构体系,进行施工过程索力优化研究;并重点分析了支架上张拉斜拉索过程的结构受力、变形规律及索力优化。本文的主要研究内容及结论为:  (1)总结了