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强震区公路高位危岩崩塌具有极高隐蔽性和危害性，传统的接触式勘察方法难以有效调查震后位于公路两侧高陡斜坡体上的危岩崩塌体。提出一种基于无人机的倾斜摄影测量技术，该技术采用无人机超低空采集高位危岩体的高清影像数据，构建三维空间模型，从而提取危岩体特征参数，为危岩体稳定性分析提供数据支撑。利用无人机对某高速公路危岩崩塌地质灾害路段进行调查，对无人机倾斜摄影测量成果进行分析，明确调查区19处危岩崩塌体特征和崩塌成因机制，在此基础上评价典型崩塌体稳定性。并且使用RocFall软件模拟分析典型危岩体崩落运动轨迹，研究高位危岩崩塌对公路的危险性。研究成果对强震区山区公路高位危岩崩塌勘察、稳定性评价工作具有重要的参考价值。 相似文献
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我国西南山区地质条件复杂,且地震频发。地震除引发滑坡、泥石流外,也会导致大量崩塌落石灾害,对基础设施造成严重破坏。以位于程海断裂带沿线、地震发生风险较高且危岩带分布典型的八代村为研究对象,分析地震作用下危岩体的影响范围,并评估山脚高速公路的受灾风险。首先基于无人机影像,利用图像识别技术快速获取危岩体位置及尺寸参数,与人工识别结果对比发现识别准确率达76.2%;然后将危岩体参数代入二维数值模拟软件Rocfall,并结合地震能量计算公式,计算地震作用下危岩体运动距离。结果表明,公路与危岩体影响区最近距离仅57 m,需要在坡脚段设置挡墙等防护措施。 相似文献
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以2018年"8·11"大安山反倾岩质崩塌为研究对象,通过对大安山地区区域性节理、崩塌及斜坡结构、危岩体变形特征等进行调查研究,运用水力劈裂理论,剖析大安山崩塌机制。研究结果表明:在区域性节理和差异性风化共同作用下,大安山地区发育大量高20~50 m高陡反倾岩质斜坡,为崩塌灾害发生提供充分条件;同时,节理裂隙网络与强硬岩层的空间组合为降雨入渗、运移、储藏提供了良好的地质条件,当遭遇降雨时,雨水沿岩体裂隙渗流并充满裂隙,在降雨停止后短期内,裂隙受高水头作用仍发生水力劈裂,致使裂隙发生扩展贯通,并最终导致危岩体失稳崩塌。 相似文献
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危岩崩塌是危害山区公路安全的主要地质灾害类型之一.以2018年汛期暴雨诱发的北京市房山区军红路塔柱状危岩崩塌为例,基于现场调查、工程地质分析、岩石物理力学实验、数值模拟等方法,从孕灾地质背景、岩体物理力学性质、降雨触发因素等方面分析了崩塌成因,利用UDEC软件模拟了地下水渗流、岩体强度软化对斜坡变形的影响.调查研究结果表明,军红路崩塌为发生在反倾斜坡中的塔柱状危岩崩塌.边坡上部塔柱状危岩由玄武岩被深大裂缝切割形成孤立的塔柱状危岩,下伏含大量黏土矿物的凝灰岩在长期风化作用下形成陡坡,构成灾害易发的靴状地貌.临崩的短时强降雨入渗在斜坡中形成地下水渗流,渗透压力导致岩体结构调整、斜坡变形,基座岩体在充分饱和、岩体强度降低的作用下,最终发生压裂破坏诱发危岩整体下座,冲击铲刮下部岩体并沿路堤下方斜坡运动,堆积在沟底. 相似文献
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2018年10月11日和11月3日，位于金沙江上游右岸的西藏江达县波罗乡白格村先后发生了2次特大规模的滑坡堵江事件，经人工干预后险情得以解除。运用差分干涉合成孔径雷达(D-InSAR)技术对白格滑坡后缘的潜在危岩体进行了7.5d连续不间断的监测，结果表明：滑坡体上侧区域目前仍然不稳定，具有再次发生滑坡堵江的危险。基于此，文中利用颗粒流软件PFC2D模拟了滑坡后缘潜在危岩体在自身重力、强降雨、地震条件下的稳定性状况。模拟结果表明：后缘潜在危岩体在静力作用下不会产生明显的失稳滑动，在强降雨和强地震动条件下会发生失稳破坏，可能会再次堵塞金沙江并形成堰塞湖。根据文中的模拟结果可对滑坡稳定性做出科学评价，同时为以后类似滑坡的防灾减灾提供参考。 相似文献
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重庆市巫山县望霞危岩是长江三峡黄金水道巫山段左岸的一处典型重大危岩体,2010年雨季出现明显变形,随后转入应急监测,并依据监测成果两次成功预警。本文基于地质分析和监测成果,研究望霞W2-2危岩体变形-演化的动力学过程,发现持续降雨是崩滑灾害发生的直接诱发因素。雨水渗入浸泡使泥岩软基强度降低,塑流变形加剧,加大了危岩的下部变形程度,使上覆砂岩层沿接触底面出现拉裂。同时水体作用造成危岩中节理、裂隙极其发育。W2-2危岩体变形破坏演化过程可分为前期累积变形、匀速变形、加速变形和临界加速变形四个阶段,其中加速变形点和临界加速变形点具有很好的预警指示意义,加速点可视为岩体稳定与不稳定破坏的分界点。 相似文献
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地震作用过程中地震加速度通常呈先增大后减小的特征。利用拟静力法对危岩的稳定性进行分析时,考虑地震过程中地震加速度的变化,对山西太原天龙山危岩体加固工程中的同一危岩体分别以滑塌式和倾倒式破坏模式进行计算,发现地震作用过程中危岩体可能在两种破坏失稳模式之间相互转化。将此问题扩展至一般情况进行计算并讨论,得出如下结论:地震力对危岩体破坏作用的贡献大小不同,通常情况下,地震作用力对危岩的倾覆力矩贡献相对较大;进行稳定性评价时应考虑地震作用过程,以安全系数最先达到1.0的破坏模式作为危岩体的可能破坏模式进行计算;对危岩体进行抗震加固设计时应对加固设计进行多种工况下的校核,保证其在地震作用过程中不同危险状态的稳定性。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2015,(6)
以海州矿某边坡为例,研究了在不同地震加速度情况下,边坡内各部分岩体变形和稳定性。使用PFC3D对倾角约为-15°的砂岩层、砂质泥岩层、砂岩层、煤层及基岩由泥岩和砂质页岩组成的剖面地质结构进行建模。为表现上述不同岩体的拉、压、剪的性质,采用不同的接触连接(ContactBond)和平行连接(Parallel-Bond)对颗粒进行设置。同时为表示不同岩层接触面的平行不整合现象对该面附近颗粒进行FISH函数删减,从而达到模拟平行不整合的效果。使用构建后模型在地震动峰值加速度分别为0.1 g、0.2 g、0.4 g、0.6 g的震动波作用下,模拟了20 s内边坡内颗粒运动变形及其边坡滑落情况。研究表明:地震对边坡的横向作用大于竖向作用;在a小于等于0.6 g的20 s震动波作用下,边坡的坡顶是稳定的;当震动加速度过大和时间较长时,坡脚形成空隙现象,这个现象的形成需要a和T在一定的范围内。在形成坡脚空隙的过程中,空隙周边的颗粒会向周围移动,使Z1结构彻底破坏,同时使Z2、Z3、H4结构有复原的趋势。 相似文献
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地震作用下,桥梁上部结构之间由于发生碰撞从而导致破坏的情况越来越多。简述了桥梁上部结构之间地震作用碰撞的理论模拟方法:主要有恢复系数法、拉格朗日乘子法、接触单元法三种。其中接触单元法又包括线性弹簧模型、Kelvin模型、等效Kelvin模型、改进的Kelvin模型、Hertz模型、Hertz-damp模型、三维接触-摩擦模型及非线性粘弹性模型。通过理论分析对比各种碰撞模型的优缺点、适用范围等,并且总结了影响碰撞的因素。 相似文献
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Different performance levels may be obtained for sideway collapse evaluation of steel moment frames depending on the evaluation procedure used to handle uncertainties. In this article, the process of representing modelling uncertainties, record to record (RTR) variations and cognitive uncertainties for moment resisting steel frames of various heights is discussed in detail. RTR uncertainty is used by incremental dynamic analysis (IDA), modelling uncertainties are considered through backbone curves and hysteresis loops of component, and cognitive uncertainty is presented in three levels of material quality. IDA is used to evaluate RTR uncertainty based on strong ground motion records selected by the k-means algorithm, which is favoured over Monte Carlo selection due to its time saving appeal. Analytical equations of the Response Surface Method are obtained through IDA results by the Cuckoo algorithm, which predicts the mean and standard deviation of the collapse fragility curve. The Takagi-Sugeno-Kang model is used to represent material quality based on the response surface coefficients. Finally, collapse fragility curves with the various sources of uncertainties mentioned are derived through a large number of material quality values and meta variables inferred by the Takagi-Sugeno-Kang fuzzy model based on response surface method coefficients. It is concluded that a better risk management strategy in countries where material quality control is weak, is to account for cognitive uncertainties in fragility curves and the mean annual frequency. 相似文献
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选取按照现行规范设计的既有建筑进行有限元建模,考虑地震动的不确定性对其进行大量增量动力分析(IDA),得到模型的IDA曲线簇。在此基础上对其进行地震需求概率分析和概率抗震能力分析,拟合得到结构的易损性曲线,据此对结构的倒塌概率进行定量评估,并比较基于非线性分析与性能评估软件PERFORM-3D的纤维模型和塑性铰模型的分析结果。结果表明:按照我国现行规范设计的钢筋混凝土(RC)框架结构,在预期的罕遇地震作用下倒塌概率较小,可满足"大震不倒"的要求;基于PERFORM-3D的截面纤维模型所得的RC框架结构,经非线性分析所得的倒塌概率相对保守,安全储备更高。 相似文献
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本文建立了适合框架结构倒塌分析的离散单元模型,并且研究了模型的破坏准则、阻尼等参数确定方法。对框架结构在地震作用下的倒塌全过程进行了数值分析和可视化仿真模拟。算例表明,本文方法是有效的,可以较正确地分析剪切型框架结构的倒塌破坏过程。 相似文献
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北京时间2017年8月8日21时19分在四川省阿坝州九寨沟县（北纬33.2°、东经103.8°）发生7.0级地震，给九寨沟景区造成了滑坡坍塌等地质灾害.本文利用Crust1.0资料和反演的震源破裂过程建立了研究区三维介质模型及三维震源模型，采用谱元数值模拟方法模拟了九寨沟近断层地表地震动速度时程，并与强震台站实际速度记录的低频做了对比，两种结果对比的一致性，验证了介质模型及震源模型的有效性.在此基础上近一步模拟了地表位移时间序列，获得了位移峰值PGD及静态位移的空间分布，分析并给出了九寨沟地震地表位移的主要运动特征. 相似文献
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Ground motion selection for simulation‐based seismic hazard and structural reliability assessment 
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下载免费PDF全文 This paper examines four methods by which ground motions can be selected for dynamic seismic response analyses of engineered systems when the underlying seismic hazard is quantified via ground motion simulation rather than empirical ground motion prediction equations. Even with simulation‐based seismic hazard, a ground motion selection process is still required in order to extract a small number of time series from the much larger set developed as part of the hazard calculation. Four specific methods are presented for ground motion selection from simulation‐based seismic hazard analyses, and pros and cons of each are discussed via a simple and reproducible illustrative example. One of the four methods (method 1 ‘direct analysis’) provides a ‘benchmark’ result (i.e., using all simulated ground motions), enabling the consistency of the other three more efficient selection methods to be addressed. Method 2 (‘stratified sampling’) is a relatively simple way to achieve a significant reduction in the number of ground motions required through selecting subsets of ground motions binned based on an intensity measure, IM. Method 3 (‘simple multiple stripes’) has the benefit of being consistent with conventional seismic assessment practice using as‐recorded ground motions, but both methods 2 and 3 are strongly dependent on the efficiency of the conditioning IM to predict the seismic responses of interest. Method 4 (‘generalized conditional intensity measure‐based selection’) is consistent with ‘advanced’ selection methods used for as‐recorded ground motions and selects subsets of ground motions based on multiple IMs, thus overcoming this limitation in methods 2 and 3. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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利用基于性能的结构可靠度分析方法,对基础隔震钢筋混凝土框剪结构进行分析研究。选取20条实际地震动记录,以0.2g为步长对结构地震动参数PGA进行调幅后,建立了140个结构-地震动样本空间。选取上部结构的最大层间位移角、隔震层位移为量化指标,对每一个样本进行动力非线性时程分析后,将结构响应进行统计得到结构在各地震动强度下超越极限破坏状态的概率,将其绘制成基础隔震钢筋混凝土框剪结构的易损性曲线并利用整体可靠度方法分析结构发生倒塌的可靠度指标。该方法直观地反映了结构发生倒塌的概率,为结构的地震损失评估提供依据。 相似文献
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钢筋混凝土框架结构地震破坏的计算机模拟方法 总被引：4，自引：1，他引：4
本文提出了对钢筋混凝土框架结构地震破坏进行计算机模拟的方法，在模拟的过程中，作者建立了破坏单元以及单元破坏准则，导出了切合实际的结构倒塌的判定方法，开发了计算机机动模型的自动生成和分析技术以及可视化模拟技术，为研究钢筋混凝土框架结构破坏过程提供了一个有效的方法。 相似文献
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2021年2月13日,日本福岛近海发生MS7.1地震,震中距海岸线约70 km,震源深度接近60 km,造成了较大范围的震害影响。考虑地震应急及地震动强度特征预测的应用前景等,利用经验格林函数法快速估计了本次地震的高频地震动（1.0～20.0 Hz）空间分布特征及加速度时程,并结合实际地形、场地覆盖层等信息对部分台站地震动模拟结果进行修正,最终获得较可靠的地震动预测结果。研究结果表明,在具备合适小震记录时（余震及前震）,可较准确地再现大震的高频地震动主要特征,模拟结果与真实记录拟合较好;地震动模拟过程中需考虑盆地等特殊地形及覆盖土层对地震动的放大作用影响,这也是未来利用经验格林函数法合成大震时需重点考虑的因素。 相似文献
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为实现地震作用下土-结构动力相互作用问题的有限元模拟,需要在人工边界上完成地震动的有效输入,目前工程和科研中常用的地震动输入方法有两种:波动输入方法和振动输入方法。波动输入方法的模拟精度高,但实施上相对复杂且耗时,而振动输入方法处理简单,但模拟精度较低。针对应力型人工边界提出一种在人工边界上实现地震动输入的新方法,该方法通过对土-结构有限元模型中由人工边界节点及相邻节点组成的局部子结构施加自由波场位移时程并进行动力分析,从而直接获得可实现地震波动有效输入的等效地震荷载,然后在土-结构有限元模型的人工边界节点上施加等效输入地震荷载并完成动力计算,由此完成土-结构动力相互作用问题的地震动输入和地震反应计算。与原有波动输入方法相比,新方法避免了原方法需分别计算人工边界上自由场应力和由引入人工边界条件引起的附加力,以及需要根据不同人工边界面的外法线方向确定荷载作用方向等较为复杂的处理过程,具有等效地震荷载计算简便、地震动输入过程更易于实施的特点。采用均匀弹性半空间和成层弹性半空间一维地震反应算例初步验证新方法的正确性和可靠性。 相似文献