隧道掘进面接近地质界面时围岩的应力特征研究   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

熊良宵  袁学武 《水文地质工程地质》2012,39(3):38-44

隧道开挖地层中往往呈现出明显的地质变异性,如软硬岩层的不均匀分布等,使隧道开挖后的力学行为十分复杂.本文采用FLAC3D初步分析了隧道掘进面接近地质界面时围岩的应力状态,并探讨侧向应力、纵向应力、断面形式对围岩应力的影响规律.分析结果表明:当隧道由硬岩往软岩或由软岩往硬岩向地质界面掘进时,掘进面前方围岩均有应力集中现象.隧道无论由硬岩往软岩还是由软岩往硬岩掘进至地质界面时,掘进面前方边墙位置围岩径向应力均随侧向应力的增大而增大,掘进面前方拱顶和边墙位置围岩纵向应力均随纵向应力的增大而增大.马蹄彤隧道开挖至硬岩与软岩的地质界面时,掘进面后方边墙位置围岩应力均小于圆形隧道相应位置的围岩应力.  相似文献   

强震作用下松散海床地基的动力响应     

陈永伟  刘显群  王立忠  舒恒 《岩土力学》2011,32(7):2225-2230

海上和沿海区域砂性土地基在强震作用下需同时考虑液化、震陷以及流滑效应。选用杨朝晖叠套屈服面模型,提出了获取计算参数的简化方法,用OpenSees验证了该模型模拟液化的能力;开发了OpenSees与ANSYS的接口,对处于强震地区、地基土为松散砂性土的印尼某进水明渠堤坝进行了非线性有限元动力计算,判断了场地的液化情况,预测了堤坝及地基的震陷量和侧向流滑,计算结果对该类地基的加固处理具有一定的指导意义  相似文献   

桩-岩摩擦黏着特性的试验与分析     

宋兵  蔡健 《岩土力学》2011,32(8):2313-2318

研究桩与岩石的侧摩阻力组成及影响因素,有助于准确地把握桩与岩石的侧摩阻力取值原则。在对桩与岩层的摩擦黏着机制分析的基础上,指出界面力与岩层抗剪力的区别,并提出岩层的极限侧摩阻力由界面强度及岩石强度两者较弱一方决定的观点。进行了中风化岩中4组混凝土短桩的抗压及抗拔极限摩阻力对比试验,获得了相应的极限侧摩阻力值以及抗拔与抗压极限侧摩阻力值的比值。抗拔时由于上部岩层对桩侧岩层的约束作用较弱,会使侧摩阻力相对抗压时有较大降低。通过有限元计算及其与试验值的比较分析,研究短桩与岩层的界面强度条件,发现岩层和混凝土灌注桩间的侧摩阻力中界面黏着力占很大比例。  相似文献   

土层随机地震反应分析中侧向边界的影响分析     

陈清军  杨永胜 《岩土力学》2011,32(11):3442-3447

研究了随机地震激励下土层地震反应及土-结构相互作用分析中有限土域的取值范围对计算精度的影响。分别以基岩白噪声谱和杜修力修正基岩谱作为输入,进行了土层随机地震反应分析,探讨了自由边界、固定边界和黏弹性边界3种人工边界条件下土域的取值范围、土介质阻尼和土体长深比（L/H）对土层随机地震反应的影响,给出了侧向人工边界合理位置的具体建议。在此基础上,选取土体的合理边界范围,建立土-结构相互作用分析模型,分别以基岩白噪声谱、杜修力修正基岩谱以及实测地震波功率谱作为输入,进行了土-结构相互作用体系随机地震反应分析,计算结果验证了侧向人工边界取值在土-结构相互作用体系随机地震反应分析中的有效性。  相似文献   

任意位移模式刚性挡土墙土压力研究     

卢坤林  朱大勇  杨扬 《岩土力学》2011,32(Z1):370-0375

改进了水平层分析法,用于计算任意位移模式的土压力分布。对不同位移模式下水平微分单元进行受力分析,认为位移模式只影响了层间等效内摩擦角。根据前人提出的内摩擦角逐渐发挥的概念,将层间等效内摩擦角与挡土墙位移模式联系起来,并应用到水平层分析法中,实现了能够定量反映位移模式的土压力计算方法。分析表明：随位移模式变化,土压力合力大小始终保持不变且与库仑理论计算结果相一致,土压力分布和合力作用点则变化显著。试验数据验证了方法的合理性和可靠性。研究成果可供刚性挡土墙土压力计算参考  相似文献   

持续变刚度摩擦型阻尼器     

滕睿  陈曦  王涛 《世界地震工程》2010,26(4)

文中提出了一种具有持续可变滑移后刚度的摩擦型阻尼器。与传统摩擦阻尼器相比,这种阻尼器的滑移后刚度随变形增加而持续增长,承载能力显著提高。使用者可以根据不同地震水平下的性能目标调整输出力的大小,因此也为不同目标值下的结构控制提供了一种切实可行的方法。阻尼器采用套筒-活塞式结构,摩擦片通过橡胶层固化到活塞上,橡胶层同时为摩擦片提供面压。摩擦片与套筒内壁形成滑移面,该滑移面的内径沿轴向呈曲线变化,理论分析、数值模拟与试验结果表明,抛物线形的滑移面可提供呈三次函数关系的力与位移关系曲线,持续增长的刚度和出力,有利于改善结构的抗倒塌性能。  相似文献   

饱和弱化与液化土层的水平极限抗力     

王建华  周扬锐 《世界地震工程》2010,26(4)

通过给饱和砂土层施加反压,模拟地震荷载作用下具有残余孔压的饱和弱化、液化土层。选择粉质细砂与细砂,进行了18组水平荷载作用下桩与饱和弱化、液化土层相互作用的模型试验,研究了饱和弱化、液化土层水平极限抗力随土层残余孔压增加的变化规律。结果表明,随土层中残余孔压增加,水平极限抗力逐渐降低,土层液化后的水平极限抗力大约降低80%~90%。通过定义饱和弱化、液化土层的强度,定量分析了饱和弱化、液化砂土的强度参数与水平极限抗力之间关系。又通过引入土层的残余孔压比折减系数,建立了确定饱和弱化、液化土层等效强度的关系式,进而提出了一种按等效强度确定饱和弱化、液化土层水平极限抗力的方法。  相似文献   

昆仑8.1级地震同震形变特征及其对响应地震活动的制约机制          下载免费PDF全文

陈兵  崔笃信  王庆良  张晓亮  王文萍  薛富平  王敏 《地球物理学进展》2009,24(4):1204-1212

本文定义”响应地震”的概念统一表述昆仑山口西8.1级地震所引发的主破裂两侧临近构造及部分块体边界上的显著地震活动.其主体活动区域集中在昆仑地震主破裂的西南侧和东北侧及祁连山断裂.同时,地壳运动在主破裂北侧的甘青块体中西部出现与背景运动场反向的特征性变化,祁连山断裂出现应变弱化.弹性位移-应力阶跃模型模拟结果显示,昆仑地震造成其东北侧甘青块体中西部地壳运动的反向运动(相对背景场).并形成东北部和西南部两个体应变张性区域,绝大部分响应地震都发生在应变张性区中和块体张性边界上.这种强烈挤压剪切背景中出现的相对松弛状态与昆仑地震后青藏块体地震弱活动背景中出现的显著活跃的响应地震活动的正相关性可能反映了断层约束状态的相对减弱对滑动的触发作用.说明在考虑地震发生条件时,不能只着眼于应力场是否增强,断层摩擦强度,或更广义地说,构造约束条件的变化也是一个不容忽视的重要因素.  相似文献   

Investigation of the sliding behavior between steel and mortar for seismic applications in structures     

Jason McCormick  Takuya Nagae  Masahiro Ikenaga  Peng‐Cheng Zhang  Mika Katsuo  Masayoshi Nakashima 《地震工程与结构动力学》2009,38(12):1401-1419

The friction developed between a steel base plate and a mortar base contributes shear resistance to the building system during a seismic event. In order to investigate the possible sliding behavior between the base plate and the mortar, a shake table study is undertaken using a large rigid mass supported by steel contact elements which rest on mortar surfaces connected to the shake table. Horizontal input accelerations are considered at various magnitudes and frequencies. The results provide a constant friction coefficient during sliding with an average value of approximately 0.78. A theoretical formulation of the friction behavior is also undertaken. The theoretical equations show that the sliding behavior is dependent on the ratio of the friction force to the input force. The addition of vertical accelerations to the system further complicates the sliding behavior as a result of the varying normal force. This results in a variable friction resistance which is a function of the amplitude, phase, and frequency of the horizontal and vertical input motions. In general, this study showed a consistent and reliable sliding behavior between steel and mortar. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

粗粒土尺寸效应的离散元分析   总被引：3，自引：1，他引：2  

刘海涛  程晓辉 《岩土力学》2009,30(Z1):287-292

在土工试验中,粗粒土的力学性质需要考虑颗粒粒径R和试样尺寸L的影响,而利用离散元软件进行数值模拟时,模拟结果的准确性受到计算规模的影响,而计算规模由特征长度比值L/R控制。利用量纲分析理论,可以得到粗粒土数值模型的微观参数和宏观力学参数之间的相似关系,而影响粗粒土抗剪强度的无量纲参数组中,包含特征长度比值L/R。一系列数值三轴压缩试验表明：当L/R足够大（L/R >40）时,L/R对粗粒土抗剪强度没有影响;当L/R较小（L/R<30）时,由于边界摩擦作用,试样的抗剪强度会随着L/R的变化而有较大改变。文中也对离散元软件PFC2D/3D提供的伺服机制进行了讨论。  相似文献