地震动荷载作用下近坝库岸边坡稳定性分析方法研究

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地震动荷载作用下的边坡稳定性问题对于边坡地质灾害的防治工程、大量山区土木工程的布置具有重要意义,也是国内外土木工程和地质工程的热点研究领域。研究表明,地震对岩土边坡的失稳有着巨大的触发作用,复杂的岩土体材料组成和本构关系,再加上地震随机荷载的特殊性,使得地震作用下边坡的稳定性问题十分复杂。本文针对岩土边坡在地震荷载作用下的稳定性问题做了初步的研究。  论文主要包括以下内容:  1、分析了工程实例中常用的拟静力—极限平衡法、拟静力—有限元强度折减法和拟静力—有限差分法,并结合双鸡沟边坡实例对利用以上三种方法求得的安全系数进行比较发现,由于假定、屈服准则等的异同而使得安全系数略有差异。  2、以双鸡沟边坡6-6剖面为例,引用处理后的汶川地震波,首先利用某地区土的应力-应变曲线上的峰值强度为临界条件而提出的塑性应变分析法;其次,以速度时程曲线时段末速度是否有归零趋势、位移时程曲线时段末是否收敛为依据引入的时程曲线分析法来判断该边坡的稳定性;最后,以静力学思想为基础,给出了动力安全系数时程的计算方法,并引入可靠度的概念,给出了岩土边坡动力安全系数的计算方法,并将此动力安全系数与拟静力法得出的安全系数相比较可知,由于地震的随机特性和岩土体的动力特性,而使计算出的动力安全系小于拟静力法安全系数。  3、深入研究了输入地震动及坡形对岩土边坡稳定性的影响,给出了不同水平、竖直输入地震动峰值时拟静力安全系数与边坡动力安全系数之间的关系,此外,研究了水平和竖直两个方向地震作用时的边坡动力安全系数并将之与水平、竖直方向时的安全系数相比较;最后研究了三种常见不同形状边坡(直线形、外凸形、内凹形)动力安全系数的大小。  4、以双鸡沟边坡4-4、5-5和6-6三个剖面为实例,在处理后的汶川地震动作用下,分别采用塑性应变分析法、时程曲线分析法和安全系数可靠度分析法三种方法评价该边坡稳定性,并与二维边坡结果进行比较。
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