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1、第20卷第3期重庆交通学院学报2001年9月Vol.20No.3JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITYSep.,2001文章编号:10012716X(2001)0320083206X地震边坡稳定分析方法综述112刘立平,雷尊宇,周富春(11重庆大学建筑工程学院,重庆400045;21重庆交通学院河海建筑工程系,重庆400074)摘要:根据地震对边坡的作用不同,地震边坡失稳分为:惯性失稳和衰减失稳.惯性失稳的分析方法有拟静力法、Newmark滑块分析法、有限元方法及概率分析法等.而衰减失稳的分析方法有
2、流动破坏分析法和变形破坏分析法等.本文对这些分析方法的发展、应用及特点进行了综述,提出了地震边坡分析中主要研究内容、存在的问题及发展趋势.关键词:拟静力法;Newmark滑块分析法;有限元法;概率分析法;流动破坏;地震作用;边坡稳定中图分类号:TU435文献标识码:B地震边坡稳定是土工和地球环境工程中十分关稳定性分析,Terzaghi(1950)首次将其应用于地震心的问题之一.其主要研究内容有:地震力如何作边坡稳定性分析中.拟静力法是将地震作用简化为用于边坡,即地震力的计算;边坡发生失稳的位水平方向或垂直方向的不变加速度作用,此加速
3、度置,即边坡破坏面的位置及形状;地震作用下边坡产生作用于不稳定体质心的惯性力(用水平和垂直是否会失稳,即判断失稳的可能性;边坡失稳的结拟静力因子表示).根据极限平衡理论,将所有作果,即永久变形或永久位移的计算.在这几个问题用于潜在滑动体上的力沿滑动面进行分解,得出沿中,地震力的考虑和破坏面的位置和形状确定是研滑动面的安全系数.究其他问题的前提,边坡失稳判断和永久位移的计安全系数与边坡材料特性(c、Φ)、破坏面形状算是重点研究的内容.地震对边坡的作用表现为:和位置(lab,β,W)和地震力大小(Rh、kv)相关.地震力引起的惯性力和因
4、循环退化引起的剪应力降在拟静力分析中,边坡材料特性值可通过现场或实低.因此将地震边坡失稳分为:惯性失稳(Inertial验室相应实验测定:而破坏面形状和位置常根据边instability)和衰减失稳(Weakeninginstability).坡地质条件用经验或工程类比来确定,且简化为直目前地震边坡稳定性分析方法主要基于极限平线形、圆形或非圆形等;而对地震力大小的计算,[1]衡理论和应力2变形分析.惯性失稳常采用的分即水平和垂直拟静力因子Rh和kv的取值研究较析方法有:拟静力法(Pseudostaticanalysis)、New2多
5、.mark滑块分析法(Newmarkslidingblockanalysis)、Terzaghi(1950)首次提出:对一般性地震Makdisi2seed法及有限元方法.而衰减失稳常采用:(Rossi2ForelIX)Rh=011;对破坏性地震(Rossi2Forel流动破坏分析法(Flowfailureanalysis)和变形破坏分[2]X)Rh=012;对灾难性地震Rh=015.Seed析法(Deformationfailureanalysis).(1979)对10个地震区国家的14座大坝列出拟静力1地震边坡稳定性分析方法设计准
6、则:若安全系数为110～115,则拟静力因子[3]111拟静力法应为0110—0112.Seed(1979)也指出由柔性土自19世纪20年代,拟静力法已用于结构地震(不会产生高孔阵压,循环加载时有15%以上强度X收稿日期:2000210211;修订日期:2000211223作者简介:刘立平(1971-),男,安徽人,讲师,博士,重庆大学建筑工程学院,从事岩土工程、抗震防灾科研和教学工作.84重庆交通学院学报第20卷降低的土)建成的大坝在小于0175g最大加速度作没有与破坏面相关的变形信息.永久地震位移分析用下的变形小于Rh=011(
7、M=615)到Rh=0115(M常采用Newmark滑块模型[Newmark,1965].当安=8125)的拟静力因子作用下的变形,即允许13%全系数小于1时,潜在破坏体不再保持平衡;从而[4]～20%的峰值最大加速度作为拟静力加速度.破坏体在不平衡力作用下会加速下滑,此状态类似Marcuson(1981)考虑大坝对地震动的特性影响,于位于斜面上的物体.Newmark利用此类比发展了建议大坝的适宜拟静力因子应取最大加速度的1/2与任何地震动相关的边坡永久位移的预测方法[13].[5]～1/3.Hynes2Griffin&Frankl
8、in(1984)采用New2该模型尽管很近似,但比传统拟静力分析提供更多mark滑块分析计算得出安全系数大于110的土坝采信息,比FEM分析更实用.[1]用Rh=015amax/g不会产生危险变形.标准滑块分析基于如下假定:潜在滑动体
