邊坡在強震下的動力響應及穩(wěn)定性分析.pdf

1、強震下的邊坡穩(wěn)定性研究一直是巖土領域中的熱點問題,對其進行更深入的研究具有非常重要的實踐意義。一些學者采用傳統(tǒng)的極限平衡法所得出的中值安全系數(shù)無法體現(xiàn)邊坡實際工程中出現(xiàn)的各種不確定性。還有一些提出了以最小安全系數(shù)、最小平均安全系數(shù)來評價動力條件下邊坡的穩(wěn)定性。最小安全系數(shù)最安全,但邊坡瞬間失穩(wěn)并不一定使邊坡徹底破壞;最小平均安全系數(shù)缺乏明顯的物理意義和工程風險決策含義。針對這一情況,筆者提出了一種新的動力邊坡穩(wěn)定性評價方法,并驗證了其結

2、果符合各方面的精度要求。本文首先對三種不同工況下的高土石壩模型進行動力分析和比較,得出動力安全系數(shù),再結合可靠度計算方法中的JC法對所得到的動力安全系數(shù)進行迭代計算,得出最終的動力可靠度安全系數(shù)值和可靠度指標,最后進行綜合評價。JC是一種適用于任意分布下工程結構可靠指標求解的計算方法,通俗易懂,計算精度滿足工程實際需要。結合可靠度理論的動力邊坡穩(wěn)定性分析能充分考慮各種不確定性因素,使其具有更重要的實際意義。筆者主要的研究內容和研究成果如

3、下:
　　 ①.分析了地震邊坡和可靠度地震邊坡穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動向。根據(jù)強震邊坡動力分析理論,對所建邊坡模型進行地震荷載加載,通過ANSYS通用后處理器即POST1后處理器進行編程,得出動力安全系數(shù)分布云圖,繼而得出動力安全系數(shù)值。
　　 ②.建立三種不同條件的土石壩模型,輸入兩種不同地震烈度的地震波,得到六種高土石壩的工況條件。分別對各種工況條件下的模型進行動力響應分析,得到應力圖、位移圖以及土石壩坡頂、坡底及坡

4、腳等特殊位置的位移、速度和加速度時程曲線圖,分析比較不同坡比、不同地震烈度下的高土石壩的變化情況。
　　 ③.綜合考慮巖土體材料參數(shù)與地震荷載的隨機性,引入可靠度理論,在動力響應比較的基礎上,分析六種工況作用下土石壩的可靠度變化規(guī)律,并采用一般正態(tài)分布求出壩坡動力安全系數(shù)及可靠度指標,并擬合出安全系數(shù)、可靠度指標與壩高的規(guī)律關系圖。
　　 ④.結合可靠度理論分析方法中的JC法,對每種工況作用的結果進行JC迭代計算,JC迭