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地震触发块状碎裂结构边坡启程剧动与失稳机理研究

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地震触发块状碎裂结构边坡启程剧动与失稳机理研究

作者：胡家驹重庆大学

学位级别：硕士

滑坡是一种常见的地质灾害且每年造成巨大的人员和经济损失,在各类滑坡灾害诱因中,由地震触发的滑坡致灾能力最强且极为普遍,具有突发性、剧烈性、高速性、远程性,与普通重力式滑坡有显著的区别。地震触发高速远程滑坡一直是滑坡灾害研... 详细信息

滑坡是一种常见的地质灾害且每年造成巨大的人员和经济损失,在各类滑坡灾害诱因中,由地震触发的滑坡致灾能力最强且极为普遍,具有突发性、剧烈性、高速性、远程性,与普通重力式滑坡有显著的区别。地震触发高速远程滑坡一直是滑坡灾害研究领域的重要课题,但当前仍然缺乏系统的、较完整的研究。本文以汶川地震触发的典型块状碎裂结构岩质滑坡(映秀—卧龙公路K24滑坡)为背景,以锁固段岩体的剪切破坏触发高速远程滑坡为基础,结合理论分析、物理实验、数值模拟方法探究锁固型滑坡启程剧动机理和地震作用下的块状碎裂结构岩质边坡失稳破坏机制。主要研究工作如下:(1)以映秀—卧龙公路K24滑坡为例,搜集整理滑坡区工程地质条件概括滑坡运动特征分为松动拉裂、启程剧动、抛射飞行、撞击溃散四个阶段,定性分析了地震力、地层岩性、地质构造、地下水这几个主要因素对滑坡发生的影响。(2)探讨了岩体震裂破坏和锁固段岩体能量积蓄与剪断过程的力学机理,建立锁固型滑坡边坡地震动力计算模型,以临床弹冲加速效应和峰残强降加速效应为基础,考虑岩土体材料的非线性特性,推导了非线性破坏准则下的临床弹冲—峰残强降复合效应启程速度计算公式。以该公式计算K24滑坡启程弹冲速度并分析非线性特性对启程速度的影响。(3)结合K24滑坡地质资料,采用振动台实验研究了地震作用下的边坡动力响应。通过加速度峰值(PGA)放大系数来反映边坡模型在地震作用下的响应程度,分析不同的地震波类型、地震动输入方向、加速度幅值、频率等地震参数对PGA放大系数的影响规律。(4)考虑不同的层面关系分别堆砌了顺层、水平层、反倾层三种模型,分析三种边坡模型破坏过程和失稳机制。顺层边坡发生坡体后缘拉裂,滑体底部剪切破坏,发生张拉—剪切—抛射破坏失稳;水平层边坡中上部产生大量裂缝,岩体发生解体形成松散的岩石块体集合,沿层面发生张拉—剪切—滑动破坏失稳;反倾层边坡底部出现破坏松动,上部岩层产生渐进式倾倒破坏,发生拉裂—倾倒破坏失稳。(5)对比了三种边坡模型在地震作用下发生的破坏程度。反倾层边坡响应最弱,破坏范围最广,在破坏过程中发生大量解体,内部结构完整性最差;顺层边坡响应最强烈,在破坏过程中较少地发生解体,内部结构完整性最好,产生滑体体积最大,也最容易形成锁固段岩体从而导致出现抛射现象;水平层边坡响应在两者之间。(6)采用离散元软件PFC2D模拟顺层边坡试验模型随着计算时步增大的位移场、接触黏结场和接触力场变化过程,表明地震作用下坡体上部出现较集中的拉应力,中间部分为拉剪应力状态,下部主要存在压应力,与理论推导的坡体应力状态分布相对应,验证了地震作用下坡体应力状态分布及破坏模式。

关键词：块状碎裂结构边坡锁固段启程剧动机理振动台试验失稳机制

反应堆蒙特卡罗程序CosMC验证策略初步研究

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核动力工程 2014年第S2期35卷 108-111页

作者：马续波姚远胡家驹吴军陈义学余慧全国萍华北电力大学核科学与工程学院北京102206 国家核电技术公司北京软件技术中心北京100029

软件验证和确认(V&V)对保证软件质量具有重要意义,合理高效的V&V策略可以事半功倍。本文提出了用于反应堆堆芯计算分析的三维蒙特卡罗粒子输运程序(Cos MC)的验证和确认的现象定义级别排序技术(PIRT)表,采用国际上著名的临界基准实验和C... 详细信息

软件验证和确认(V&V)对保证软件质量具有重要意义,合理高效的V&V策略可以事半功倍。本文提出了用于反应堆堆芯计算分析的三维蒙特卡罗粒子输运程序(Cos MC)的验证和确认的现象定义级别排序技术(PIRT)表,采用国际上著名的临界基准实验和C5G7基准题Cos MC的临界计算功能及中子注量率计算的准确性进行了验证。验证结果表明:Cos MC用于临界计算是可靠的;C5G7基准题的计算结果与MCNP的计算结果吻合很好。

关键词： CosMC 验证和确认 C5G7 临界计算

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湖北孝感市叶家庙新石器时代城址发掘简报

考古 2012年第8期 3-28,97-102页

作者：刘辉胡家驹唐宁郭长江湖北省文物考古研究所孝感市博物馆孝南区博物馆

2008年,湖北省文物考古研究所等单位对叶家庙遗址进行了发掘,这是近年来长江中游史前城址聚落考古的一次重要发现。发现的文化遗存大致分为三期,相当于屈家岭文化早期、屈家岭文化晚期和石家河文化早期。城垣兴建于屈家岭文化晚期。城... 详细信息

2008年,湖北省文物考古研究所等单位对叶家庙遗址进行了发掘,这是近年来长江中游史前城址聚落考古的一次重要发现。发现的文化遗存大致分为三期,相当于屈家岭文化早期、屈家岭文化晚期和石家河文化早期。城垣兴建于屈家岭文化晚期。城外墓地的使用时间则从屈家岭文化早期延续至石家河文化早期。

关键词：湖北孝感市叶家庙城址屈家岭文化石家河文化

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隔河岩水电厂计算机监控系统集成

人民长江 1996年第9期27卷 13-15页

作者：胡家驹宋远超湖北省武汉市长江水利委员会设计院机电处

在可靠性及自动化要求较高的大、中型水电站中，采用计算机监控系统可以减少常规冗余设备，改善系统的维护和运行管理水平。隔河岩水电厂计算机监控系统设计中，系统结构采用有主的分层分布式，全厂监控系统总线网选择双冗余同轴电缆总... 详细信息

在可靠性及自动化要求较高的大、中型水电站中，采用计算机监控系统可以减少常规冗余设备，改善系统的维护和运行管理水平。隔河岩水电厂计算机监控系统设计中，系统结构采用有主的分层分布式，全厂监控系统总线网选择双冗余同轴电缆总线以太网，充分发挥了系统的合理性、可靠性和优越性。同时设计方在与供货商合作开发软件的过程中，除了承担机组顺控程序、数据库和人机接口等系统软件的合作开发外，还负责完成了出厂验收试验和现场安装调试以及电厂人员的培训工作。该系统为隔河岩水电站提前并网发电奠定了基础，并且也标志着我国水电站的自动化水平迈上了一个新台阶。

关键词：计算机控制系统设计水电站自动化

多群截面处理模块ARES-MACXS屏蔽计算适用性分析

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核技术 2021年第5期44卷 69-75页

作者：胡家驹张斌刘聪陈义学华北电力大学核科学与工程学院北京102206

在聚变和裂变装置的屏蔽计算中确定论方法应用广泛,多群截面数据的精度对计算结果具有至关重要的影响。为得到适用于各类屏蔽问题的多群截面,自主开发了基于邦达连科共振处理方法的截面处理模块ARES-MACXS。模块具备共振处理、温度插值... 详细信息

在聚变和裂变装置的屏蔽计算中确定论方法应用广泛,多群截面数据的精度对计算结果具有至关重要的影响。为得到适用于各类屏蔽问题的多群截面,自主开发了基于邦达连科共振处理方法的截面处理模块ARES-MACXS。模块具备共振处理、温度插值、输运修正、上散射处理、中子-光子截面耦合处理、并群等功能。使用指数插值方法,以得到更加精确的多群截面。分别处理KASHIL_E70库、FENDLL-3.1d库进行单核素计算,并与连续能量蒙特卡罗结果对比;对ill-Fe、OKTAVIAN-Al等基准题进行了计算,并与实验测量值进行对比。输运计算结果与蒙特卡罗计算值误差小于1%,与实验测量值吻合良好,误差小于20%。计算结果表明产生的多群截面具有可靠精度,可以应用于基准题验证,具有应用于工程问题计算的潜力。

关键词：屏蔽计算多群截面 MATXS 共振自屏

顺倾层状碎裂结构岩质边坡地震动力响应及破坏模式分析

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岩土力学 2023年第2期44卷 362-372页

作者：许明余小越赵元平胡家驹张潇婷重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心重庆400045 中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆400013 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004

顺倾层状边坡沿软弱带剪切方式破坏是滑坡的主要类型之一。采用块体砌筑斜坡振动台模型,在多维多参数地震动作用下,考虑斜坡不同工况下力学参数弱化的过程,研究了层状碎裂结构岩质边坡的地震动力响应和失稳破坏模式。结果表明:斜坡地震... 详细信息

顺倾层状边坡沿软弱带剪切方式破坏是滑坡的主要类型之一。采用块体砌筑斜坡振动台模型,在多维多参数地震动作用下,考虑斜坡不同工况下力学参数弱化的过程,研究了层状碎裂结构岩质边坡的地震动力响应和失稳破坏模式。结果表明:斜坡地震动特性和斜坡地质结构是决定斜坡地震动力稳定性以及破坏模式的决定因素;斜坡水平动力响应具有明显的高程和坡表放大效应,高程对斜坡的垂直动力响应影响较小,地震动放大效应与结构面力学强度、地震波波形、频谱特性等均有一定的关系,正弦波较天然波对坡体放大效应影响更为显著;坡体裂纹依托优势结构面在最弱部位起裂萌生扩展,并向节理面追踪形成蠕滑段和锁固段,节理面强度参数在外界地质营力作用下发生弱化,使潜在滑带出现由后缘向前端搭接贯通的前进式破坏模式和由前端向后缘的后退式破坏模式的分化,滑体也由高位剪出向溃散破坏演变。

关键词：顺层岩质边坡砌块模型振动台试验地震动参数动力响应破坏模式