地震作用下凹凸坡的稳定性分析

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我国的山地丘陵地带众多,边坡稳定性问题一直是土木工程学者们研究的重要课题。在影响边坡稳定性的各种因素中,地震是一个非常重要的因素。我国也是一个地震频发的国家,如何保证地震作用下边坡的稳定性,减轻或避免人员伤亡与财产损失,是我们值得思考的问题。因此,研究边坡在地震作用下的稳定性问题是具有十分重要的现实意义与参考价值。本文采用小型振动台试验与有限元差分法软件FLAC3D分析凸、平、凹坡在地震作用下的稳定性。主要工作成果如下:(1)采用自主设计的模型箱,利用WS-Z30小型精密振动台,对凸、平、凹三种坡形的边坡模型进行动力稳定性试验,对坡顶上的首条纵向裂纹与边坡失稳破坏进行分析,试验表明:凸坡稳定性最差,平直坡次之,凹坡最稳定。试验采用了45°、60°、75°三种坡角进行分析,得出坡角越大,边坡稳定性越差的结论。(2)利用不同振动方向垂直入射的剪切波对边坡模型进行动力试验,分析振动方向对于边坡稳定性影响,得出横向振动与纵向振动相比,边坡更容易失稳破坏。(3)采用FLAC3D分析凸、平、凹三种边坡在动力作用下的稳定性。探讨模型试验与数值模拟分析中振动方向对于边坡破坏形态的影响,两种方法得出的结论具有一致性,即横向振动下的边坡更容易变形失稳。(4)对比振动试验与FLAC3D数值模拟结果,分析坡面形态、垂直入射剪切波振动方向以及边界条件对于边坡的影响,认为边界对于边坡的影响较小,振动台试验结果能较为可靠.并对不同坡面形态边坡的支护提供建设性的意见。
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