活动断层作用下地表强变形与破裂的机理研究

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1、文妻未交万方数据硕士学位论文活动断层作用下地表强变形与破裂的机理研究ResearchontheMechanismofHighDeformationandRuptureduetoActiveFault作者：李连辉导师：赵伯明教授北京交通大学2014年7月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在

2、解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：龙逝癣．签字日期：刀／卢7月多曰聊签名：‰慨导师签名：伪莎7形夕签字嗍胖7月万方数据中图分类号：UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文活动断层作用下地表强变形与破裂的机理研究ResearchontheMechanismofHighDeformationandRuptureduetoActiveFault作者姓名：李连辉导师姓名：赵伯明学位类别：工学学号：11121134职称：教授学位级别：硕士学科专业：岩土工程研究方向：地下工程抗震北京交通大学2014年7月万方数据致谢三年的硕士研究生学习和

3、生活接近尾声，在导师赵伯明教授的精心指导与关怀下，我顺利地完成了硕士学业。首先感谢我的导师赵伯明教授。赵老师知识面广阔，更兼见识颇深；遥想当年初次和赵老师见面谈话，涉及到研究生生涯的学业和生活两个方面，无不百般交代，细致入微，让刚刚踏入交大校门的我顿生敬意。在我读研过程中，老师弹精竭虑，呕心沥血；在学术上悉心指导，严格要求，在生活上也多有关怀。近三年来赵老师的指导、关怀和帮助至今仍然历历在目，恍如昨日。奈我天资愚钝，无以言表，谨在此以此文来表达我对关心和帮助过我的赵老师致以诚挚的谢意和永恒的敬意。本论文的工作是在我的导师赵伯明教授的悉心指导下完成的，赵伯

4、明教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来赵伯明老师对我的关心和指导。赵伯明教授在指导我们完成实验室的科研工作之外，还在学习、生活上都给予了我莫大的支持，在此向赵伯明老师表示发自肺腑的谢意。赵伯明老师对于我的科研和论文都提出了建设性的意见，在此表示我对赵老师衷心的感谢。在总结研究生学习成果和完成论文的过程中，赵伯明老师对论文的整个书写和修改都做出了悉心的指导和帮助，在此，再次表达我对赵老师的感激之情。同时，潇潇雨前辈对我论文中的研究方法中的编程方面给予了热情指导，夏晨博士对我论文中的断层模型提出过宝贵意见，孙风伯博士对

5、我论文中模型修改提供了参考意见，金张澜硕士在文献翻译方面给予过很大的支持，朱君硕士在模型的数据收集和整理的过程中提供过帮助，徐丁予硕士在文献搜集方面提供过帮助。在此向他们表达我由衷的感激之情。衷心感谢我的好友刘化宽同学，林露同学在生活和学习上对我的支持和帮助。最后，我要深深地感谢多年来对我无私奉献的父母和家人，父亲李选威在我儿时的脑海中的言传身教一直指导我踏实做人，用心做事；母亲潘育香含辛茹苦的养育我长大、恩重如山。这些年来是我的亲人们与我一起前行，分享我学业和成长中的酸甜苦辣。漫长的求学生涯，倾注了他们无限的关怀和期望，是他们在生活上的支持和人生道路上

6、的指点为我铺就了求学之路，他们的支持与鼓励永远是我前进的动力。在此，由衷的感谢他们!万方数据中文摘要摘要：我国经济的快速发展带动的城市化运动使得我国城市规模逐渐扩大化和人口逐渐密集化，城市附近的地下活动断层作用对城市的影响也越发显得必要。经济发展带动现代科技的发展，使得城市活断层的探测技术有了较大的发展；同时基于地下结构模型和断层构造的研究，城市活断层的危害性研究也趋于成熟。经过分析前人研究城市活动断层作用下对城市的影响所用的的理论分析、数值模拟、实验研究、现场调查等方法之后，提出了自己的一套结合理论分析和数值模拟的方法：在数值模拟中引用无限元边界条件，

7、同时将岩体和土体分开来，取代在以前的研究中将岩土体作为一个整体的计算思想。活动断层作用下，岩体表面的位移通过Okada方法来实现，土体表面的位移通过有限元的方法来模拟。在三维建模的过程中，文中引入了BIM的建模思想，通过ArcGIS等进行模型数据的收集，通过地质建模软件GOCAD建立土体的地质模型，然后通过有限元软件Abaqus的二次开发平台实现有限元模型的导入。通过这一套全新的方法比较系统地开展了不同断层机制对于典型上覆土层作用时的基本破坏过程和现象研究。使用无限元边界条件下的二维模型分析了不同覆土厚度、活动断层的断层倾角、错断位错量以及错断形式对地表

8、面位移的影响。经过分析可知：除分析因素外的其他影响因素相同的情况下，上层覆土厚度