基于下卧液化土层堤坝的强震动力反应特性研究

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1、陋亘醐分类号：—!竺仑Hefei自‰：——单位代码：—盟呈盟一学号州塑堂竺!生肥工学大UniversityofTechno警Iogy硕士学位论文MASTERDISSERTATIoN◎论文题目：下卧液化土层堤坝的强震动力反应特性研究学位类矧学历硕士学科专业：(工程领域)查圭三矍作者姓名导师姓名完成时间朱英明汪明武教授2007年5月下卧液化土层堤坝的强震动力反应特性研究摘要堤坝在国民经济建设中有着重要的地位和作用，其抗震稳定性和安全性的研究具有重要的现实意义。本文基于有效应力分析方法，应用由多重剪切机构塑性模

2、型，探讨了下卧液化土层堤坝的动力特性。论文阐述了有效应力分析方法的基本原理和多重剪切机构塑性本构理论，建立了基于假设地震波和正弦波、下卧液化土层堤坝的抗震性能数值分析模型，研究得出强震作用下堤坝的变形，应力应变、有效应力路径、超孔隙水压力的变化规律，以及下卧饱和土层的地震液化发展情况。实例数值试验中，堤坝强震后的残余沉降最大可达1．0米，水平位移最大达0．8米；堤坝土层中间坍落，而坝基两侧土层隆起，土层出现较为明显软化状态；坝基饱和土层超孔隙水压力在地震一开始就快速增长，土层液化自上而下发展，且堤坝断面两

3、侧饱和砂土很快发生液化现象。论文研究成果对堤坝的抗震设计、堤坝抗震加固技术和饱和砂土液化评价具有一定的理论和现实意义，并为工程应用提供理论依据和技术支持。关键词：堤坝有效应力分析多重剪切模型有限元地震响应液化抗震设计SeismicResponsesofDykeOverlyingLiquefiableSoilsSubjectedtoStrongEarthquakesABS7瞰CTDykesplayanimportantroleinnationaleconomy．EarthquakesoftenOccursi

4、nChina,SOresearchonseismicsafetyandseismicstabilityofdykesubjectedtostrongmotionsisgreatsignificant．Basedonthemethodofeffectivestressanalysisandthemultiple．springmodelofsand，theseismicresponsesofdykeoverlyingliquefiablesoilsduringstrongearthquakesalediscu

5、ssedinthisdissertation．Theprinciplesofeffectivestressanalysisandmodelofmultiple—springplasticityareintroduced．皿esimulationmodelsofseismicwaveandsinewavealeestablishedusingthesoft啪FlipGenCN．Andtheseismicresponsesofdyke．suchasdeformations，stress-strainrelat

6、ion,accelerationsandexcessporewaterpressuresofdykeoverlyingliquefiablesoilssubjectedtostrongearthquakesarefurtherinvestigated．Thisresearchreachedthefollowingmainconclusions：11，111esettlementatthetopsurfaceofdykeafterearthquakeCallincreaseuptol·0meter．Them

7、aximumhorizontaldisplacementofthesoilindykeis0．8meter．2)Thesoilinthemiddleofdykeduringearthquakesthrowsdownandflowstowardsoutside．Theverticaldisplacementofsoilwhichlivesinthebothsidesofthedykeispositivenumber．Thatistosay,thesoilsthrowdowninthemiddleofdyke

8、andthesoillunehedinthebothsidesofthedyke．3)Thehorizontaldisplacementofthesoilinthemiddleofthedykefluctuates勰sinewavemodel．Thesoiloutsidethedykemovedtowardsoutsidedykebesidesfluctuating船sinewave．Finallyitwasuptoastea