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畸变模型理论在滑坡模型试验中的应用研究

作　者: 牛恩宽
导　师: 罗先启
学　校: 三峡大学
专　业: 岩土工程
关键词: 滑坡模型试验相似理论畸变模型畸变补偿渗透系数
分类号: P642.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 187次
引　用: 1次
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内容摘要

模型试验是研究滑坡形成机制的重要手段之一,也是目前研究地质力学的热点问题之一。但是,对于滑坡模型的试验材料而言,涉及到的限制条件较多,可供选择的材料种类比较少,相似材料的选择范围较小,并且试验中不可避免的出现实际与理论的偏离,这都将引起模型的畸变,影响试验结果的准确性,这些将严重的限制了模型试验的发展和推广。本文从滑坡物理模型试验相似理论出发,在系统研究滑坡模型试验中的相似现象与相似方法基础上,完成了对某滑坡模型试验17个常用参数的相似判据的推导,并针对滑坡模型试验相似材料与原型材料主要物理力学参数之间无法严格满足相似理论而引起模型的畸变问题,提出了滑坡物理模型试验畸变修正方法,包括模型畸变的前期补偿法和模型畸变的后期修正法,并对数值方法与模型试验的相互关系进行了分析,初步建立了畸变补偿理论在滑坡模型试验中应用的理论体系。然后以调整滑坡物理模型渗透系数为例,探索了模型畸变的前期补偿法的应用过程,为寻找相似材料开展滑坡物理模型试验提供了一种新的思路。并对畸变补偿理论在滑坡物理模型试验中应用的可行性和合理性进行了佐证。尽管模型畸变的前期补偿法在一定程度上减弱了畸变对试验结果的影响,但由于成型工艺精度等方面的原因,某些因素不能完全符合理论推导的要求,所以畸变在一定程度上还是存在的,为此本文又用模型畸变后期修正法对修正模型几何比尺进行了推导,建立了修正计算模型,并用对畸变修正模型进行了计算;根据畸变修正模型数值分析成果,对模型试验的结果进行了修正处理,其结果与DDA计算成果具有较好的一致性,证明畸变模型的后期修正法是合理的。

全文目录

内容摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 绪论  10-15
  1.1 滑坡模型试验国内外研究现状  10-13
  1.2 滑坡模型试验存在的问题及对策  13-14
  1.3 技术思路  14
  1.4 完成的主要工作量及创新点  14-15
2 相似理论的基本原理  15-23
  2.1 物理量与量纲  15-16
  2.2 相似的概念  16-18
  2.3 相似判据与相似不变量  18-19
  2.4 相似三定理  19-21
  2.5 导出相似准则的方法  21-22
  2.6 本章小结  22-23
3 畸变理论及其应用于滑坡模型试验的探索  23-33
  3.1 畸变理论概述  23-24
  3.2 常规的模型畸变修正方法  24-30
  3.3 模型畸变修正法在滑坡模型试验中的实现方式  30-32
  3.4 本章小结  32-33
4 模型畸变修正法在千将坪滑坡中的应用  33-60
  4.1 模型试验背景  33-38
  4.2 量纲分析及π方程的建立  38-41
  4.3 模型畸变的前期补偿法的应用  41-47
  4.4 模型畸变前期补偿后位移场变化的初步成果  47-51
  4.5 模型畸变后期修正法的应用  51-57
  4.6 模型畸变后期修正后位移场变化成果  57-59
  4.7 本章小结  59-60
5 结语及展望  60-61
  5.1 结语  60
  5.2 展望  60-61
参考文献  61-66
致谢  66-67
附录  67

畸变模型理论在滑坡模型试验中的应用研究

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