顺倾断裂带黄土—泥岩边坡地震动力响应机制研究

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1、分类号:P64210710-2015126115硕士学位论文顺倾断裂带黄土-泥岩边坡地震动力响应机制研究苏晓亮导师姓名职称黄强兵教授申请学位级别工学硕士学科专业名称地质工程论文提交日期2018年5月23日论文答辩日期2018年5月31日学位授予单位长安大学Studyonthedynamicresponsemechanismofloess-mudstoneslopewithdipfaultzoneunderearthquakeADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：SuXiaoliangSupervisor：

2、Prof.HuangQiangbingChang’anUniversity，Xi’an，China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：2018年5月30日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或

3、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：2018年5月30日导师签名：2018年5月30日摘要随着我国“西部大开发”以及“一带一路”战略不断推进，西部地区工程建设规模越来越大，而西北黄土高原地区山高谷深、地质环境恶劣导致崩塌、滑坡等地质灾害频发，给该地区工程建设带来了前所未有的挑战。在黄土高原地区地震滑坡调查过程中发现一些黄土滑坡下覆基岩往往发育着隐伏的顺倾断裂带，其特殊的黄土-泥岩地层结构组成以及边坡体内的断裂带控制着边坡稳定性及变形破坏机制。尤其是，西部地区新构造运动强烈，地震频发。高

4、烈度地震作用下顺倾断裂带黄土-泥岩边坡的动力响应问题成为工程设计和边坡工程防灾减灾研究的热点问题，因此，开展地震作用下顺倾断裂带黄土-泥岩边坡动力响应机制研究具有十分重要的现实意义和理论意义。本文以西北重镇天水地区的典型顺倾断裂带黄土-泥岩滑坡为研究背景，基于大型振动台模型试验和FLAC3D动力数值模拟计算，对地震作用下不同倾角顺倾断裂带黄土-泥岩边坡动力响应机制进行了研究，取得如下结论：（1）阐述了天水地区地质环境条件，区内活动断裂带发育，地震频发，认为活动断裂带控制着区内黄土-泥岩边坡的稳定性及变形破坏模式。（2）以研究区典型顺倾断裂带黄土-泥岩滑坡为研究背景，基于

5、相似理论建立振动台试验概化模型，首次开展倾角θ=50°和80°顺倾黄土-泥岩边坡动力响应的大型振动台物理模型试验，结合数值模拟对比验证，揭示了倾角θ=50°和80°顺倾断裂带黄土-泥岩边坡在不同地震动作用下的动力响应规律及变形破坏模式，包括加速度响应规律、土压力响应规律、边坡变形特征，得到了地震作用下不同倾角顺倾断裂带对黄土-泥岩边坡动力响应机制。（3）采用FLAC3D数值模拟软件，开展地震作用下无断裂带和含倾角θ=50°、60°和80°顺倾断裂带四种黄土-泥岩边坡动力响应的对比模拟分析，从坡体内关键部位加速度响应、坡面位移、塑性区分布、剪应变增量以及永久水平位移等方面

6、研究了不同倾角顺倾断裂带对黄土-泥岩边坡动力响应的影响机制，并与振动台模型试验结果进行了对比。结果表明边坡体内加速度放大系数表现为趋表效应，高程放大效应，岩性组合效应，且加速度响应在断裂带内最强；断裂带倾角越小，动力响应越弱，但随地震波振幅增大，其上盘放大效应却越强，对边坡稳定性和变形破坏模式的影响越大；含陡倾顺层断裂带黄土-泥岩边坡在地震作用下的变形破坏模式多为震裂→崩落滑移式。关键词：黄土-泥岩边坡；顺倾断裂带；振动台试验；数值模拟；地震；动力响应机制IAbstractWithconstantlyadvancingofChina's"WesternDevelopme

7、nt"andthe"OneBeltandOneRoad"strategy,thenumberandscaleofengineeringconstructionareincreasingyearafteryear..InthewesternChinaregion,highmountainsanddeepvalleysandpoorgeologicalenvironmentoftenleadtofrequentgeologicaldisasterssuchaslandslidesandlandslides,whichhavebroughtun