地震诱发斜坡塌滑机理研究-工程力学专业论文.docxVIP

- - III - continue with the earthquake; situ rock stress and additional stress superimposed stress field formed by the total conduct of earthquake occurrence with the corresponding changes. Inclined slope that may arise within a certain tensile stress. Tensile stress region in the process of changing the earthquake and the earthquake acceleration values of the larger the higher the level of tensile stress and eventually produce the initial tensile crack; as the tension increases the scope of the crack extends from the slope to the slope , resulting in tensile damage of rock slope. Key Words： earthquake；slope wall；tensile range；tension failure； numerical simulation - - PAGE IV - 目 录 摘 要 I Abstract II 1 绪论 1 1.1 研究的目的和意义 1 1.2 国内外研究现状 4 1.3 研究的内容与技术路线 7 2 岩体动力学问题求解方法[49] [50] 8 2.1 动力学问题的有限元法方程 8 2.1.1 刚度矩阵 9 2.1.2 质量矩阵 10 2.1.3 阻尼矩阵 10 2.1.4 载荷向量的生成 11 2.2 求解方法 12 2.2.1 直接积分法 12 2.2.2 中心差分法 13 2.2.3 Newmark 方法 14 2.2.4 振型叠加法 14 2.3 平面应力问题的应用 16 2.3.1 基本方程简化 16 2.3.2 有限元解的收敛准则 18 2.3.3 岩石拉张破裂机制及判据 19 2.4 本章小结 20 HYPERLINK \l _TOC_250004 3 FEPG 软件及有限元方法简介 22 HYPERLINK \l _TOC_250003 FEPG 软件简介 22 HYPERLINK \l _TOC_250002 FEPG 的特点 22 HYPERLINK \l _TOC_250001 FEPG 的元件化思想 23 HYPERLINK \l _TOC_250000 3.1.3 应用 FEPG 进行有限元计算的一般过程 24 3.2 有限元方法简介 24 3.2.1 偏微分方程的“弱”形式—虚位移原理 25 3.2.2 偏微分方程弱解的积分形式—虚位移原理 27 3.2.3 稳态问题弱解的积分形式 27 3.3 本章小结 30 4 地震作用下边坡拉张破裂有限元数值模拟 31 4.1 地震作用下复杂结构斜坡岩体破坏机理分析 31 4.2 单一弱层 34°斜坡地震过程中边帮拉张破裂有限元模拟 33 4.2.1 地震波图 33 4.2.2 单一弱层 34°坡角的斜坡模型、边界条件及材料参数 33 4.2.3 单一弱层 34°斜坡地震过程中边帮拉张区域分析 34 4.2.4 各监测点的位移、应力变化 35 4.2.5 坡面拉张裂纹的演化情况 37 4.2.6 与实验结果的对比 37 4.3 强震作用下含多个弱面、不同坡角的斜坡拉张破裂有限元模拟 38 4.3.1 坡角相同都为 45°,单 x 方向加载地震波 39 4.3.2 坡角相同都为 45°, y 方向加载地震波 43 4.3.3 坡角相同都为 45°, x、y 双向加载地震波 46 4.3.4 坡角相同都为 53°, x 方向加载地震波 50 4.3.5 坡角相同都为 63°, x 方向加载地震波 55 4.4 本章小结 59 5 结 论 60 参 考 文 献 61 作 者 简 历 64 学位论文数据集 66 - - PAGE 10 - 1 绪论 1.1 研究的目的和意义 地震是地壳快速释放能量过程中造成振动，期 间会产生地震波的一种自然现 象，是对人类危害最严重的地质灾害。目前，在国内外历史地震资料和现代地震考 察研究中有