地震作用下邊坡安全系數(shù)確定方法的研究及其應(yīng)用.pdf

1、我國是一個(gè)多山的國家，這客觀上決定了我國存在大量的自然邊坡，同時(shí)，我國正處于基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)快速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，這又將不可避免的形成大量的人工高邊坡。與此同時(shí)，我國地處世界上兩個(gè)最大地震集中發(fā)生地帶：環(huán)太平洋地震帶與喜馬拉雅山-地中海地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分發(fā)育。因而對地震作用下邊坡的穩(wěn)定性分析研究具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。為此，本文對地震作用下邊坡安全系數(shù)的確定做了一些初步的研究工作。
　

2、　 本論文內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 ①指出了課題的研究意義及研究內(nèi)容，回顧了地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀，包括地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析方法、邊坡巖土體的動(dòng)力特性及邊坡失穩(wěn)機(jī)理等，同時(shí)還提出了現(xiàn)有邊坡地震穩(wěn)定性分析方法存在的問題。
　　 ②論述了邊坡穩(wěn)定性分析中常用的巖土本構(gòu)模型、強(qiáng)度準(zhǔn)則、流動(dòng)法則和大小變形假設(shè)；闡述了有限元強(qiáng)度折減法的定義、原理及邊坡破壞準(zhǔn)則等相關(guān)內(nèi)容。
　　 ③討論了工程中常用的

3、擬靜力-極限平衡法、擬靜力-有限元強(qiáng)度折減法和擬靜力-有限差分法，結(jié)合一算例對上述方法求得的安全系數(shù)加以比較。
　　 ④結(jié)合動(dòng)力有限元邊坡安全系數(shù)時(shí)程，分析了幾種邊坡動(dòng)力安全系數(shù)的確定方法，并與擬靜力法加以比較。
　　 ⑤應(yīng)用有限差分法分析軟件(FLAC3D)，采用動(dòng)力強(qiáng)度折減法對一算例進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算分析，通過對邊坡潛在滑體上關(guān)鍵點(diǎn)速度時(shí)程和位移時(shí)程時(shí)段末的變化趨勢來判斷邊坡動(dòng)力穩(wěn)定狀態(tài)。
　　 ⑥結(jié)合一工程實(shí)例，

4、分別用擬靜力法、有限元安全系數(shù)時(shí)程分析法和完全動(dòng)力分析法求解邊坡的動(dòng)力安全系數(shù)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出了幾種合理的評價(jià)邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性的方法。
　　 通過對文中提出的幾種地震作用下邊坡安全系數(shù)求解方法的研究分析，可得以下結(jié)論：1)擬靜力法在求解地震作用下邊坡安全系數(shù)時(shí)具有計(jì)算簡單、工程應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，但是該方法是在靜力荷載下采用靜力的方法求得，無法反映邊坡的動(dòng)力特性，只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的算法；2)動(dòng)力有限元時(shí)程分析法將動(dòng)力問題轉(zhuǎn)化成靜力問題

5、，采用靜力極限平衡的方法求解邊坡的動(dòng)力穩(wěn)定安全系數(shù)，在一定程度上考慮了邊坡的動(dòng)力響應(yīng)，但是無法得到邊坡動(dòng)力破壞時(shí)刻對應(yīng)的剪切破裂面的位置，只能通過經(jīng)驗(yàn)或者靜力的方法獲得邊坡動(dòng)力破裂面的位置；3)完全動(dòng)力分析法能夠很好的考慮地震的動(dòng)力響應(yīng)，在評價(jià)邊坡的動(dòng)力穩(wěn)定性時(shí)更為合理可靠。
　　 本文通過一工程實(shí)例對各種方法求得的地震作用下邊坡安全系數(shù)加以比較分析，推薦采用最小平均安全系數(shù)、可靠度動(dòng)力安全系數(shù)和完全動(dòng)力分析法來評價(jià)邊坡的動(dòng)力穩(wěn)