地震作用下边坡稳定性分析方法概述

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。地震作用下边坡稳定性分析方法概述　　【摘要】边坡是人类工程活动的产物，长期以来，国内外学者围绕边坡稳定性问题做了大量的研究，得到了很多实用的分析方法，根据荷载性质分为静力分析方法和动力分析方法。目前对于地震作用下边坡稳定性的分析方法主要基于极限平衡理论和应力―变形分析，常用的分析方法有拟静力法、Newmark滑块分析法以及数值模拟分析法。　　【关键

2、词】地震作用；边坡稳定性；拟静力法；Newmark滑块分析法；数值模拟分析法　　1.引言　　边坡作为一种特殊的人类工程活动的产物，其稳定性研究一直是岩土工程研究领域的重要组成部分，边坡稳定性分析方法根据荷载性质可划分为静力分析方法和动力分析方法两种。目前，关于静力作用下的边坡稳定性研究较多，已趋于成熟，由于动力作用下边坡的稳定性研究比较复杂，现阶段的研究还不成熟。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等

3、丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　地震作用下边坡主要受地震惯性力及因循环退化引起的边坡材料的剪应力降低的影响，因此，地震时边坡失稳有两种类型：惯性失稳和衰减失稳。根据边坡的失稳原因，目前对于地震作用下边坡稳定性的分析方法主要基于极限平衡理论和应力―变形分析，常用的分析计算方法有拟静力法、Newmark滑块分析法、Makdisi-Seed法，以及数值模拟分

4、析法等。　　2.拟静力法　　拟静力法由边坡稳定静力分析法发展而来，属于极限平衡理论中的一种，是研究地震作用下边坡稳定性最早使用的方法。其实质是在静力计算的基础上再考虑地震惯性力的作用，即将地震的作用由一个附加的地震惯性力来代替，然后根据极限平衡理论，将所有作用在滑动体的力和力矩进行分解，分别建立滑动体的静力和力矩平衡方程，进而求解滑动体的安全系数。　　拟静力法的原理和计算简单，在工程上得到了广泛应用。但其在计算过程中，为了用振动加速度值确定相当于静荷载的地震力，即拟静力作用短暂瞬间的荷载同长期作用的荷载等效起来，对边坡系统

5、做了较多的条件假设和简化，把边坡从超静定系统简化为静定系统；分析地震边坡问题时与刚体极限平衡理论原理相同，存在与刚体极限平衡分析方法中相同的问题，如加速度假定、力不变假定以及失稳方式假定等，这些假定往往夸大了动态力的作用，导致计算结果的失真。另外地震时振动荷载可引起山体的重复加载和松弛变形，也不是拟静力法所能完全模拟的。　　滑块位移法为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确

6、保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　Newmark滑块位移法是以Newmark提出的屈服加速度的概念为基础的，可计算出地震时滑块相对于不动土体所可能引起的位移。所谓屈服加速度是指使滑块的安全系数等于1时的振动加速度。Newmark指出，边坡的稳定性取决于边坡的变形，而非最小安全系数。变形由应力的时程变化决定，只有在地震加速度大于屈服加速度的那一个时段内，才能使滑块引起变形。但这种变形并

7、不是随时间持续增加的，当地震加速度降低或反向施加于边坡时，边坡的变形就会停止。所以，边坡的永久位移实际上是边坡在地震过程中的累积位移，如果在地震过程中，岩土体的强度没有显著降低，边坡将不会发生进一步的严重变形。　　Newmark滑块分析基于如下假定：潜在滑动体是完全刚性的；滑块与滑面间是完全塑性的应力-应变关系；破坏面是平面或圆弧面。其基本方法是将超过可能滑动体屈服加速度的加速度响应，作两次积分即可估算边坡的有限滑动位移。　　4.数值模拟分析法　　目前，所采用的数值计算方法主要有有限元法、有限差分法、快速拉格朗日元法、边界

8、元法、离散元法、刚体弹簧元法、非连续变形分析方法、界面元法和流形元法等。根据各种数值分析方法的出发点及原理可知，有限元法、有限差分法、边界元法和快速拉格朗日元法主要适用于看作连续介质及含少量不连续界面的边坡；离散元法、DDA、刚体弹簧元法主要适用于看作不连续介质的边坡；流行元法和界面元法对于看作连续介质