强度折减法在区域性地震滑坡灾害评价中的应用.pdf

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1、第12期广东土木与建筑No．122008年12月GUANGD0NGARCHIrECTURECIVILENGINEERINGDEC20o8强度折减法在区域性地震滑坡灾害评价中的应用张为1崔杰1,2(1、广州大学工程抗震研究中心广州510405；2、中国地震局工程力学研究所哈尔滨150001)摘要：在Newmark滑块分析方法的基础上，结合大型有限元软件Abaqus，利用强度折减法进行地震滑坡分析，并以某实际地震滑坡为例，通过与实测结果的对比证明了该计算方法的有效性，-,l-~参考。关键词：Newmark滑块分析；强度折减法；地震滑坡同的指标．包括最大地表加速度、Ari

2、as震度以及破1引言坏潜力等．通过回归分析导出不同的关系式。其中有2个预测模型应用得最为广泛．以下将分别介绍。2008年5月四川汶川大地震是建国以来破坏2．1基于Arias烈度的预测模型最强、波及范围最广的一次地震，据不完全统计，共Jibson(1993)z]建议使用阿里亚斯强度来描述造成超过10万人的遇难和失踪．并触发了面积达上强震特性。阿里亚斯强度(Arias．1970)[33建议用地震万平方公里的13000多处滑坡和崩塌．造成了道路动过程中单质点弹性体系所消耗的单位质点能量作破坏、江河堵塞、村舍毁灭等严重后果，尤其是滑坡为地震动总强度。其表达式为：和崩塌对交通

3、干线的毁坏．使得公路无法通行．从而，A~g-Ioa2(￡)给抗震救灾带了极大的困难因此．开展区域性滑坡灾害危险性评价极其重要．对地震作用下诱发的式中：g为重力加速度；为地震持续时间；a(t)为地滑坡位移进行有效快速的预测．不但能迅速、准确地面加速度但也有其他方式计算各记录台的Arias分析道路的通行情况．还能动态地提供有效的道路震度，如下式：通行决策．为抗震救灾提供及时有效的信息支持lgL=Mw一21ogR-4．1近年来国内许多研究人员应用各种不同方法．式中：为地震距规模；R为距震中的距离(km)。包括准静态估计、Newmark滑块体位移分析法和动从随机过程观点看．

4、加速度时程a(t)中的最大态有限元分析法等。但这些方法往往涉及诸多参数，峰值‰是一个随机量，不宜作为地震动特性的标志，现场勘察及计算分析的工作量巨大．难以在灾害评而Arias强度则包含了整个时程中的地震动信息．价中得到有效利用本文在对地震滑坡机理有较为在此基础上提出的预测模型为：清晰的认识的基础上．考虑了在求解边坡临界加速lgD=1．521gI~一1．9931lg一1．546_+0．375(2)度方法的不足．提出了把强度折减法和Newmark预式中：D为滑坡位移量(cm)；，a为Arias强度(m／s)。测方法相结合．以此评价边坡的失稳情况．以满足区2．2基于震级、

5、震中距及场地特性等地震动参数的域性地震滑坡灾害评价的需要预测模型Ambrasys和Menuf1988)5]提出把临界加速度2研究方法比作回归方程的变量来估算地震边坡的永久位移。他们使用加速度时程a(t)中的最大峰值(‰)作为早在1965年Newmark就提出了用有限滑块位表征地震动特性的变量．把坡体的临界加速度()移代替安全系数法的思路⋯．并据此提出了计算位地面峰值加速度的比值定义为临界加速度比。移的方法．称为Newmark法他提出的是一种简便lgD=一1．281+0．468M--0．9341gX／R2+3．5一的预测地震作用下滑坡位移量的方法．在分析模型3．699

6、K+0．255S_+0．418(3)中边坡的稳定通过临界加速度来加以判断。式中：尺为震中距(km)；S对于岩石或坚硬土取0，在计算Newmark位移时．许多研究人员应用不对于软土取l，其余中间插值：为I临界加速度比。即282008年12月第12期张为等：强度折减法在区域性地震滑坡灾害评价中的应用DEC2008No．12一，其取值范围为0—1；M为当地的震级。关．不同的准则得出不同的安全系数。目前一般采用Newmark法认为滑坡位移量达到某个值后边坡广义米塞斯准则，即：可能会失稳，故定义D为临界值：Wieczorek[6]通过F=口，1+=后研究认为岩石边坡的临界位移

7、值为5cm：Jibson和式中：，l、分别为应力张量的第一不变量和应力偏Keefer_3]研究得到在粘性土边坡的滑坡或崩塌的临张量的第二不变量：口、k为与岩土材料内摩擦角界值为10cm：即当D≤O时边坡不会失稳：当0