地震作用下的基坑边坡稳定性(附件)【字数：9583】
知道地震作用下基坑边坡稳定性的意义，了解基坑边坡稳定性研究的现状，理解影响基坑边坡稳定性的因素，以及知道研究基坑边坡稳定性的一些常见方法，如拟静力法滑块分析法、实验法、地震边坡的概率分析方法、数值方法。学会使用FLAC3D进行建模和静力分析，对地震作用下的基坑边坡进行动力计算，分析尺寸效应对于基坑稳定性的影响。即开挖深度的不同，在地震波的影响下基坑边坡的稳定性的变化。主要研究了静力分析与动力分析下的基坑边坡的水平位移和竖直位移的变化以及规律。关键词 地震，基坑边坡，稳定性，数值研究，FLAC3D
目录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 基坑 4
1.3 边坡 5
2 研究方法 6
2.1 拟静力法 7
2.2 Newmark滑块分析法 7
2.3 试验法 8
2.4 地震边坡的概率分析方法 8
2.5 数值方法 8
3 FLAC3D进行建模和动力分析 10
3.1 建模 10
3.2 前期准备 10
3.3 静力分析 12
3.4 动力分析 18
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 引言
本论文研究的是基坑边坡在地震作用下的稳定性分析，而当今世界各国因基坑边坡失稳而造成的地质灾害日益严重，因此对于本课题的研究非常具有意义。
1.1 研究背景
毫无疑问，在所有自然灾害中，容易给人类社会带来巨大损失的灾害就是地震。而在地震中极易发生滑坡、坍塌等灾害，易导致大量的人员伤亡，所以减小因地震荷载导致的边坡失稳是非常重要的。
1.1.1 地震
地震又可以称为地动或地振动，是一种自然现象。它是地壳在迅速释放能量过程中所带来的振动，在此时期会产生地震波[1]。简单点来说，地球被研究者们分为了三层，其中我们把中心层称作为地核，而中间的称为地幔，至于外层称为地壳。我们所说的地震一般情况下就发生在外层的地壳之中。我们的地球一直在不停地自转与公转，从而导致地壳的内部也在不断地变化，继而 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
产生了力的作用(即内力作用)，使地壳的岩层发生变形、继而断裂、甚至错动，最终便发生了地震。
我们中国的地震活动所具有的特点即是地震频度之高、分布之广，强度之大、震较之浅，因此中国是一个地震灾害比较严重的国家。根据已有资料查阅，我国自20世纪初以来，已经有55万多人因地震这一原因而去世，55万这个数据已经占全球因地震去世人数的一半之多；我国自建国以来，破坏性较为大地震已经发生了100多次，其中遭受地震灾害最为明显的地区就是东部地区，在我国东部地区本就是人口密集的地域，有27万多的人在这100多次的地震中丧生，这对他们的家属的伤害也是巨大的，许多美好的家庭因地震灾害而支离破碎。因地震而遭到的经济损失也是不容乐观的，如建筑物的倒塌等。
根据已统计的数字表明，从陆地面积上看中国占全球陆地面积的1/15，从人口数据看中国占全球人口的1/5左右[2]，再说准确一点都不到1/5，但是在这种情况下，中国的陆地上发生的地震竟占全球陆地地震的1/3[2]，并且因地震而去世的人数竟达到全球的一半以上。毫无疑问的，这也有我们中国的特殊原因，一是我们中国的人口众多并且居住比较密集；二是中国的经济条件比较落后，房屋等建筑物并不是非常牢固，没有增加相应的抗震措施，在这种情况下，地震毫无预兆来临，房屋等建筑物极易发生倒塌，并会导致大量的人员伤亡，还有经济上也会有巨大的损失；第三与地震活动强烈，中国的地理位置有密切关系，因为我们中国恰好处在环太平洋地震带与欧亚地震带之间，所以地震比较多也是正常的。
上述种种数据表明地震的危害性极大，破坏性较为大的地震，通常在没有任何预兆的情况下突然来临，大地震动、地裂房塌，最终甚至会摧毁了整座城市，而且在地震之后，所带来的火灾、水灾、瘟疫等严重次生灾害更是雪上加霜，给人类带来了极大的灾难。
1.1.2 地震成因
在空间上，地震活动的状态分布是有规则的,这就表现出了地震的发生与地质的构造有着紧密的关系。因为我们的地球在环绕着太阳运转的时候，它自身也在无休止地旋转着（即自转与公转），这就导致了它的内部的物质也在无休止地在变化，所以这也是地球外层地壳也不断地产生新物质、新物质变化和运动的原因，这便形成了全球性地壳构造运动。关于地震的产生，科学家们一直在不停地研究设想。在1912年一位名叫魏格纳的人（德国气象学家兼地质学家）[3]第一次提出了大陆漂移说。但大陆漂移说这一猜想受到了当时的科技水平与认识水平等的制约，并没有提供大陆拼合的最佳方案，因此在不久后便被研究者们视为是一种荒诞的猜想并放弃了这一猜想。到了六十年代初，美国的迪茨[4]（地震地质学家）提出了"海底扩张" 这一概念。在1965年，加拿大威尔逊（地球物理学家）首先提出“板块”概念，之后在1968年，剑桥大学的麦肯齐和派克，普林斯顿大学的摩根和拉蒙特观测所的勒皮雄等人一起研究，并且提出了一种新的大陆漂移说，即板块构造学说，它是海底扩张学说的具体延伸。同年全球岩石圈被法国人划分成了六大板块，即欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、印度洋板块、非洲板块和南极洲板块[5]。
关于地壳的构造与海陆的变迁，科学家们已经历了很长时间的观察、研究、描述和讨论分析，每个人都有自己的想法，这也是形成了不同的构想的原因。研究者们在前人的基础上加以否定与创新。板块构造学说又叫新全球构造学说，它的形成虽较晚，但现已成为大部分地学工作者所能接受的一个有关于地壳构造运动的学说。
1.1.3 地震类型
1.按成因分类
地震若按成因可以分为：火山地震、构造地震、诱发地震、塌陷地震、人工地震5类[6]。
2.按震级分类
震级的定义是指地震的大小，通常情况都用字母M表示。地震与震级数字成正比例关系，即地震越大，数值M越大[7]。
地震若按震级可以分为：强震、中强震、有感地震、弱震4类。
按震级分类
震级大小
特点
目录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 基坑 4
1.3 边坡 5
2 研究方法 6
2.1 拟静力法 7
2.2 Newmark滑块分析法 7
2.3 试验法 8
2.4 地震边坡的概率分析方法 8
2.5 数值方法 8
3 FLAC3D进行建模和动力分析 10
3.1 建模 10
3.2 前期准备 10
3.3 静力分析 12
3.4 动力分析 18
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 引言
本论文研究的是基坑边坡在地震作用下的稳定性分析，而当今世界各国因基坑边坡失稳而造成的地质灾害日益严重，因此对于本课题的研究非常具有意义。
1.1 研究背景
毫无疑问，在所有自然灾害中，容易给人类社会带来巨大损失的灾害就是地震。而在地震中极易发生滑坡、坍塌等灾害，易导致大量的人员伤亡，所以减小因地震荷载导致的边坡失稳是非常重要的。
1.1.1 地震
地震又可以称为地动或地振动，是一种自然现象。它是地壳在迅速释放能量过程中所带来的振动，在此时期会产生地震波[1]。简单点来说，地球被研究者们分为了三层，其中我们把中心层称作为地核，而中间的称为地幔，至于外层称为地壳。我们所说的地震一般情况下就发生在外层的地壳之中。我们的地球一直在不停地自转与公转，从而导致地壳的内部也在不断地变化，继而 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
产生了力的作用(即内力作用)，使地壳的岩层发生变形、继而断裂、甚至错动，最终便发生了地震。
我们中国的地震活动所具有的特点即是地震频度之高、分布之广，强度之大、震较之浅，因此中国是一个地震灾害比较严重的国家。根据已有资料查阅，我国自20世纪初以来，已经有55万多人因地震这一原因而去世，55万这个数据已经占全球因地震去世人数的一半之多；我国自建国以来，破坏性较为大地震已经发生了100多次，其中遭受地震灾害最为明显的地区就是东部地区，在我国东部地区本就是人口密集的地域，有27万多的人在这100多次的地震中丧生，这对他们的家属的伤害也是巨大的，许多美好的家庭因地震灾害而支离破碎。因地震而遭到的经济损失也是不容乐观的，如建筑物的倒塌等。
根据已统计的数字表明，从陆地面积上看中国占全球陆地面积的1/15，从人口数据看中国占全球人口的1/5左右[2]，再说准确一点都不到1/5，但是在这种情况下，中国的陆地上发生的地震竟占全球陆地地震的1/3[2]，并且因地震而去世的人数竟达到全球的一半以上。毫无疑问的，这也有我们中国的特殊原因，一是我们中国的人口众多并且居住比较密集；二是中国的经济条件比较落后，房屋等建筑物并不是非常牢固，没有增加相应的抗震措施，在这种情况下，地震毫无预兆来临，房屋等建筑物极易发生倒塌，并会导致大量的人员伤亡，还有经济上也会有巨大的损失；第三与地震活动强烈，中国的地理位置有密切关系，因为我们中国恰好处在环太平洋地震带与欧亚地震带之间，所以地震比较多也是正常的。
上述种种数据表明地震的危害性极大，破坏性较为大的地震，通常在没有任何预兆的情况下突然来临，大地震动、地裂房塌，最终甚至会摧毁了整座城市，而且在地震之后，所带来的火灾、水灾、瘟疫等严重次生灾害更是雪上加霜，给人类带来了极大的灾难。
1.1.2 地震成因
在空间上，地震活动的状态分布是有规则的,这就表现出了地震的发生与地质的构造有着紧密的关系。因为我们的地球在环绕着太阳运转的时候，它自身也在无休止地旋转着（即自转与公转），这就导致了它的内部的物质也在无休止地在变化，所以这也是地球外层地壳也不断地产生新物质、新物质变化和运动的原因，这便形成了全球性地壳构造运动。关于地震的产生，科学家们一直在不停地研究设想。在1912年一位名叫魏格纳的人（德国气象学家兼地质学家）[3]第一次提出了大陆漂移说。但大陆漂移说这一猜想受到了当时的科技水平与认识水平等的制约，并没有提供大陆拼合的最佳方案，因此在不久后便被研究者们视为是一种荒诞的猜想并放弃了这一猜想。到了六十年代初，美国的迪茨[4]（地震地质学家）提出了"海底扩张" 这一概念。在1965年，加拿大威尔逊（地球物理学家）首先提出“板块”概念，之后在1968年，剑桥大学的麦肯齐和派克，普林斯顿大学的摩根和拉蒙特观测所的勒皮雄等人一起研究，并且提出了一种新的大陆漂移说，即板块构造学说，它是海底扩张学说的具体延伸。同年全球岩石圈被法国人划分成了六大板块，即欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、印度洋板块、非洲板块和南极洲板块[5]。
关于地壳的构造与海陆的变迁，科学家们已经历了很长时间的观察、研究、描述和讨论分析，每个人都有自己的想法，这也是形成了不同的构想的原因。研究者们在前人的基础上加以否定与创新。板块构造学说又叫新全球构造学说，它的形成虽较晚，但现已成为大部分地学工作者所能接受的一个有关于地壳构造运动的学说。
1.1.3 地震类型
1.按成因分类
地震若按成因可以分为：火山地震、构造地震、诱发地震、塌陷地震、人工地震5类[6]。
2.按震级分类
震级的定义是指地震的大小，通常情况都用字母M表示。地震与震级数字成正比例关系，即地震越大，数值M越大[7]。
地震若按震级可以分为：强震、中强震、有感地震、弱震4类。
按震级分类
震级大小
特点
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