平均屈服加速度的Newmark滑块位移法

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1、第41卷第10期哈尔滨工业大学学报Vol.41No.102009年10月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYOct.2009平均屈服加速度的Newmark滑块位移法李红军，迟世春，林皋(大连理工大学工程力学系，辽宁大连，116023，lijunli1995@163.com)摘要:为了合理考虑坡底输入峰值地震动沿滑动体的弹性放大效应对滑动体屈服加速度和累计塑性滑移量的影响，采用蚁群复合形法结合常用的极限平衡分析法搜索潜在滑动体的位置，在Newmark“刚体滑块模型”基础上，采用滑动体的“平均屈服加速度”作为

2、塑性滑移分析的屈服加速度，利用几种常用的刚体极限平衡分析法(LEM)推导诱发坡体失稳“平均屈服加速度”的解析表达式.算例分析表明，基于平均屈服加速度的Newmark滑移分析法的计算效率和计算精度均得以显著改善.关键词:极限平衡;平均屈服加速度;边坡稳定;蚁群算法;滑动变形中图分类号:TU698文献标识码:A文章编号:0367－6234(2009)10－0100－05RefinedNewmarkslidingmethodbasedonaverageyieldingaccelerationLIHong-jun，CHIShi-chun，LINGa

3、o(DepartmentofEngineeringMechanics，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，China，lijunli1995@163.com)Abstract:Inordertoreasonablyconsidertheeffectofflexibilityoftheinputpeakgroundmotionalongtheslidingbodyonthecriticalslidingaccelerationandcumulativeslidingdisplacement，th

4、ecombinationofantcolonycomplexmethodwithlimitequilibriummethodsisusedtosearchthepositionofpotentialslidingbody.BasedontheprincipleoftherigidNewmarkslidingmodel，theaverageyieldingaccelerationisconsideredasthecriticalaccelerationduringtheanalysisofslidingdisplacement.Analyti

5、calexpressionsoftheaverageyield-ingaccelerationarepresentedbasedonseveralcommonlimitequilibriummethods.Itisshownthatthecompu-tationalefficiencyandaccuracyoftherefinedNewmarkslidingmethodbasedontheaverageyieldingaccelera-tionhavebeenimprovedsignificantly.Keywords:LEM;averag

6、eyieldingacceleration;slopestability;antcolonyalgorithm;slidingdisplacement在地震区土石坝的抗震设计中，地震永久变地震滑移变形判断大坝抗震安全性一直是工程界形的预测十分重要，利用它可直接判断大坝的抗努力的目标.其中动力响应分析和屈服加速度的震安全性，并为抗震预留坝高提供依据.传统的土计算是该法的两个关键部分.目前，对于塑性屈服石坝抗震设计常采用拟静力法，即把地震产生的明显且其地震破坏以滑坡为主的土体时，该方法惯性力作为静荷载施加坝体，计算坝坡抗震稳定是近似可行的.然而

7、，以往屈服加速度的计算是在安全系数，评价其抗震安全度.该法不能获悉坝体固定滑动体的条件下寻求安全系数1.0的水平输［1］的地震永久变形.自Newmark首次提出刚体滑入峰值地震动.该法忽略了加速度沿滑动体的弹块法预测土工建筑物的地震永久变形以来，采用性放大效应且需要迭代计算.本文考虑了坝体对输入加速度的弹性放大效应，采用几种常用的极收稿日期:2009－04－11.限平衡分析法(LEM)直接推导出坝坡滑动失稳基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50479057)中国博士后科学基金(20090450106).平均屈服加速度的解析表达式.算例

8、计算结果表作者简介:李红军(1981—)，男，博士后;明，改进后方法计算效率以及屈服加速度和永久迟世春(1964—)，男，教授，博士生导师;变形的计算精度均得以提高.林皋(192