地震作用下锚固边坡稳定性数值分析.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2012／20(1)一0044—07地震作用下锚固边坡稳定性数值分析木彭-7波①言志信①刘子振①②蔡汉成①(①兰州大学土木工程与力学学院西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000)(②台州学院建筑工程学院台州318000)摘要地震诱发的边坡失稳是一种重要的地震地质灾害类型，本文结合工程实例，利用有限差分软件FLAC建立了一个边坡的数值分析模型。对比分析了静力状态下锚固前后边坡的塑性区、水平位移和滑移面，地震作用下锚固前后边坡的塑性区、各个时刻的水平位移、锚杆轴力分布和塑性状态，然后分析了边坡的稳

2、定性，并探讨了边坡破坏的机理。数值分析结果表明：锚杆对边坡的加固效果十分显著；锚杆在发挥锚固作用时主要受拉，且随着锚杆位置高程的增加，锚杆的轴力减小；有无锚杆支护的边坡在地震作用下的破坏方式不同。研究结果为锚固边坡的抗震设计提供了参考依据。关键词边坡锚杆地震稳定性数值模拟中图分类号：P642．23文献标识码：ANUMERICALANALYSISONSTABILITYoFSLoPESSUPPoRTEDWITHBOLTSUNDEREARTHQUAKEPENGNingb0①YANZhixin①LIUZizhen①②CAIHancheng03((~SchoolofCivilEngineering

3、andMechanics，LanzhouUniversity，KeyLaboratoryofMechanicsonDisasterandEnvironmentinWesternChina，Lanzhou730000)((~SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，TaizhouUniversity，Taizhou318000)AbstractSlopefailureisamajortypeofgeologicalhazardinducedbyearthquake．Combiningwiththeengineeringproject，anumerica

4、lsimulationmodelofsoilslopeisestablishedwiththeFLACprogram．Thepaperexaminesandcomparestheplasticzone，horizontaldisplacementandthefracturesurfaceofslopewhethersupportedwithboltsornotunderstaticstate，andtheaxialforceofbolts，theplasticzone，horizontaldisplacementandplasticstateofslopewhethersupported

5、withboltsornotunderstabilityoftheslopewithandwithoutboltsatdifferenttimeunderstaticstateandearthquake．Itdistinguishesthestabilityofslopesanddiscussesthefailuremechanismofslopes．Itisshownthat，theboltsforslopehaveverygoodsupportingrole．Boltsinsupportingroleplaystherolemainlybypul—lingforce，andalong

6、withtheincreaseofelevationandthedecreasesofaxialforce．Slopewithorwithoutboltsun．derearthquakecanbedamagedindifferentways．Researchresultscanbethereferenceframeforthedesignofslopessupportedwithboltsunderearthquake．KeywordsSoilslope，Bolt，Earthquake，Stability，Numericalanalysis$收稿日期：201l一05—20；收到修改稿日期

7、：2011—09—21．基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20090211110016)和云南省交通厅科技项目(云交科2010(A)06一b)第一作者简介：彭宁波，主要从事边坡工程，地下工程方面的研究工作．Email：pengnbl0@lzu．edu．cn通讯作者：言志信，主要从事地质工程、边坡及地下工程方面的研究工作．Email：yzxl0@163．com20(1)彭宁波等：地震作用下锚固边坡稳定性数值分析451引