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我国是个多山多地震的国家,山区约占全国总面积的70[%],这就从客观上决定了我国有大量的自然边坡。随着国民经济的不断发展,西部开发和基础建设的大力开展,出现很多人工新边坡,这些边坡的稳定直接关系到工程本身的安全。尤其是地震引起的岩质边坡失稳问题是边坡分析的一个重要的方面,也是目前岩土工程界的热点问题之一。
本文首先阐述了岩质边坡静动力稳定分析方法的研究进展以及各种动力分析方法的优缺点,并介绍了目前计算岩质边坡地震安全系数的方法,提出了本文的研究内容。
其次,总结了已有的研究成果,归纳出地震荷载作用下岩质边坡失稳破坏的主要影响因素有地质背景、岩体结构类型、岩性组合、地形地貌、地应力等几个方面。介绍了FLAC3D的基本原理和计算特点,讨论了其在动力计算中的处理方法,主要是分析了动态荷载,边界条件和力学阻尼的选取。
再次,通过建立大量的有限元模型,分别研究了均质边坡和含有单条软弱夹层的岩质边坡的坡高,坡角,岩体材料及结构面的倾角对边坡水平动力响应放大系数和水平峰值影响的一般规律。
最后,以观音岩水电站铅厂滑坡为例进行二维有限元动力模拟计算,得到了滑坡各个监测点的水平加速度,速度和位移放大系数与高程的关系曲线,并利用动力有限元强度折减法,评价了此滑坡在地震荷载作用下的稳定性。