泥石流沖擊荷載模擬與巖土動力穩(wěn)定分析

目錄
第1章緒論1
1.1問題的提出及研究意義2
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2
1.2.1泥石流沖擊荷載模型的研究現(xiàn)狀2
1.2.2泥石流沖擊荷載下巖土體穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀4
1.2.3存在的問題和發(fā)展趨勢7
1.3本書的主要研究內(nèi)容和架構(gòu)8
第2章泥石流沖擊荷載的常規(guī)模型11
2.1流體靜力模型12
2.2流體動力模型14
2.3兩類模型的適用條件和局限性14
2.4本章小結(jié)15
第3章泥石流沖擊荷載的新型模型17
3.1新型模型的構(gòu)建18
3.1.1基本思路18
3.1.2波形的上邊界19
3.1.3波形的下邊界20
3.1.4波形的中心線21
3.1.5波形的振幅21
3.1.6波形的總成21
3.1.7波形的隨機分布特性22
3.2新型模型的特性23
3.2.1新型模型的優(yōu)勢23
3.2.2新型模型的構(gòu)建是濾波的逆過程23
3.3新型模型的定參方法24
3.4新型模型的簡化形式25
3.4.1簡化模型25
3.4.2特性分析26
3.5本章小結(jié)28
第4章巖土動力穩(wěn)定性分析29
4.1應力場的生成30
4.2點穩(wěn)定系數(shù)30
4.2.1點穩(wěn)定系數(shù)的定義式30
4.2.2最大拉應力準則30
4.2.3莫爾-庫侖屈服準則31
4.2.4德魯克-布拉格屈服準則31
4.2.5聯(lián)合強度理論下的點穩(wěn)定系數(shù)場32
4.3全局穩(wěn)定系數(shù)33
4.3.1適用于邊坡的全局穩(wěn)定系數(shù)33
4.3.2適用于隧道圍巖的全局穩(wěn)定系數(shù)36
4.4算例分析38
4.4.1算例概況38
4.4.2隧道圍巖動力響應分析38
4.4.3瞬時穩(wěn)定系數(shù)的時空分布45
4.4.4動力穩(wěn)定性分析結(jié)果45
4.4.5動力與靜力兩種分析模式的對比47
4.5本章小結(jié)48
第5章巖土動力可靠性分析51
5.1基于瞬時穩(wěn)定系數(shù)時間序列的動力可靠性分析52
5.2算例分析53
5.2.1基于穩(wěn)定系數(shù)時程的動力可靠性分析53
5.2.2失效概率的空間分布54
5.2.3動力可靠性分析結(jié)果55
5.3動力可靠性分析方法在隧道圍巖穩(wěn)定評價中的優(yōu)勢55
5.3.1傳統(tǒng)圍巖穩(wěn)定性評價方法的缺點55
5.3.2不依賴經(jīng)驗閾值的圍巖穩(wěn)定性評價方法的優(yōu)勢56
5.3.3動力可靠性分析方法的優(yōu)勢56
5.4關于保守評估策略的討論57
5.5本章小結(jié)57
第6章基于FLAC3D的動力分析程序設計59
6.1軟件整體設計框架60
6.2初始化及用戶自定義函數(shù)60
6.2.1初始化60
6.2.2用戶自定義函數(shù)65
6.3動力計算69
6.3.1阻尼設置69
6.3.2動力加載及邊界設置70
6.3.3監(jiān)測點設置71
6.3.4自定義沖擊荷載的生成80
6.3.5等間距時間采樣的實現(xiàn)82
6.4伴隨變量的設計與實現(xiàn)84
6.4.1伴隨變量的設計思路和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)84
6.4.2點穩(wěn)定系數(shù)伴隨變量的建立85
6.4.3點穩(wěn)定系數(shù)伴隨變量的刷新85
6.5數(shù)據(jù)后處理89
6.5.1輸出節(jié)點變量89
6.5.2輸出單元變量92
6.5.3輸出點穩(wěn)定系數(shù)95
6.5.4輸出破壞模式98
6.5.5輸出統(tǒng)計窗口最小穩(wěn)定系數(shù)及最危險單元序列102
6.5.6輸出指定點的瞬時穩(wěn)定系數(shù)時程115
6.6本章小結(jié)122
第7章綜合案例分析123
7.1馬達嶺地質(zhì)災害概況124
7.1.1研究區(qū)地理位置124
7.1.2滑坡與泥石流災害概況124
7.1.3泥石流災害特征與成因分析128
7.1.4地質(zhì)災害發(fā)展趨勢分析及對線路的影響130
7.2泥石流暴發(fā)規(guī)模及堆積區(qū)空間展布分析130
7.2.1泥石流物源規(guī)模130
7.2.2降水觸發(fā)分析132
7.2.3泥石流體積預測132
7.2.4泥石流堆積范圍預測及對原規(guī)劃線路的影響133
7.2.5泥石流暴發(fā)對毛尖隧道影響的定性分析136
7.2.6泥石流堆積形成堰塞湖的可能性分析136
7.2.7域內(nèi)其他地質(zhì)災害對線路的影響分析136
7.3泥石流對交通隧道沖擊的動力響應分析138
7.3.1泥石流沖擊荷載計算模型138
7.3.2力學模型的建立139
7.3.3動力響應分析141
7.4本章小結(jié)145
參考文獻146