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基于强度折减的边坡动力安全系数确定方法研究 被引量:11
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作者 郭院成 陈涛 钱辉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S2期117-120,共4页
地震边坡稳定性分析已成为岩土工程界和地震工程界抗震减灾研究的重要课题之一。通过数值分析对土质边坡地震动力响应规律进行研究,发现边坡上PGA分布突变点的连线与潜在滑动面位置存在较好的对应关系。据此可通过PGA分布突变点的连线... 地震边坡稳定性分析已成为岩土工程界和地震工程界抗震减灾研究的重要课题之一。通过数值分析对土质边坡地震动力响应规律进行研究,发现边坡上PGA分布突变点的连线与潜在滑动面位置存在较好的对应关系。据此可通过PGA分布突变点的连线轮廓来大致确定边坡的潜在滑裂面,同时,这些PGA分布突变点可以选定为判定坡体临界稳定状态的关键点。基于强度折减法,以关键点的相对位移作为边坡动力破坏的控制性指标,结合地震特征位移和安全系数来评价边坡的动力稳定性,以特征位移与强度折减系数曲线上的特征位移产生突变时对应的强度折减系数作为边坡的地震动力安全系数。 展开更多
关键词 边坡 强度折减法 关键点 特征位移 动力安全系数
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基于强度原理的顺层岩质边坡动力安全系数判据研究 被引量:6
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作者 赵宝友 郑天照 +1 位作者 王东 曹兰柱 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期811-819,共9页
基于完全动力的有限差分强度折减法,对6种判据求解地震荷载作用下顺层岩质边坡动力安全系数的有效性和适用性进行分析,并与刚体极限平衡法的计算结果进行了对比。研究结果表明:塑性区和岩体层面剪切滑移状态贯通判据是判别顺层岩质边坡... 基于完全动力的有限差分强度折减法,对6种判据求解地震荷载作用下顺层岩质边坡动力安全系数的有效性和适用性进行分析,并与刚体极限平衡法的计算结果进行了对比。研究结果表明:塑性区和岩体层面剪切滑移状态贯通判据是判别顺层岩质边坡处于临界失稳状态的必要非充分条件,以其为判据获得的动力安全系数略小于其它判据对应的动力安全系数,工程意义上偏于保守;由于很难事先预知边坡滑裂面的几何形状和位置,层面上下岩体相对位移突变判据、层面剪切滑移位移突变判据和动力安全系数时程判据的普遍适用性较差。建议联合塑性区和层面剪切滑移状态贯通判据以及滑体特征点位移或位移变化速率突变判据,进行地震等动载作用下顺层岩质边坡动力安全系数的求解;为使所选取的特征点具备普遍适用性,可在坡脚至坡顶之间的坡面上间隔一定距离选取监测点,作为监测边坡位移或位移变化速率的特征点。 展开更多
关键词 顺层岩质边坡 完全动力强度折减法 动力安全系数 失稳判据 地震动载
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确定岩质边坡地震安全系数的新方法 被引量:14
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作者 刘红帅 唐立强 +1 位作者 薄景山 刘德东 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1007-1011,共5页
地震作用下岩质边坡安全系数是一个随时间变化的函数,如何依据岩质边坡安全系数时程给出边坡在地震作用下的稳定性评价指标,这是一个尚未很好解决的工程难题.基于显式波动有限元方法,给出了岩质边坡动力安全系数时程的计算方法,并引入... 地震作用下岩质边坡安全系数是一个随时间变化的函数,如何依据岩质边坡安全系数时程给出边坡在地震作用下的稳定性评价指标,这是一个尚未很好解决的工程难题.基于显式波动有限元方法,给出了岩质边坡动力安全系数时程的计算方法,并引入可靠度的概念,提出了新的边坡动力稳定性评价指标-可靠度动力安全系数,给出了相应的计算方法,即边坡的可靠度动力安全系数等于边坡安全系数时程的平均值减去边坡安全系数时程的标准差与工程可接受的可靠度的乘积,使边坡的动力稳定性评价与工程可接受的风险紧密结合起来.将其应用于某岩质边坡,并与拟静力法的结果进行了比较.结果表明,所提出的边坡动力稳定性评价指标能够较好地考虑工程风险,其计算方法是可靠的,可直接应用实际工程. 展开更多
关键词 岩质边坡 地震 动力安全系数 可靠度
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浅埋小净距偏压隧道地震响应特性与承载力安全分析 被引量:11
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作者 黄娟 彭立敏 +2 位作者 雷明锋 施成华 赵丹 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期58-62,共5页
与非偏压隧道相比,浅埋偏压隧道稳定性较差,受地震动荷载的影响更为敏感。结合实际工程,运用FLAC有限差分法研究了浅埋、偏压、小净距隧道结构在水平地震荷载作用下的动力时程响应,对比分析了左、右两洞的内力(轴力、剪力、弯矩)变化规... 与非偏压隧道相比,浅埋偏压隧道稳定性较差,受地震动荷载的影响更为敏感。结合实际工程,运用FLAC有限差分法研究了浅埋、偏压、小净距隧道结构在水平地震荷载作用下的动力时程响应,对比分析了左、右两洞的内力(轴力、剪力、弯矩)变化规律和动力安全系数。研究结果表明:衬砌结构的地震响应、受力状态与地形条件密切相关;在两洞埋深差异较大的情况下,埋深较浅的左洞的地震响应明显比右洞剧烈,其受力比右洞更为不利;位于埋深较深侧的右洞满足抗震强度要求,而位于埋深较浅侧的左洞不满足抗震的强度要求,需要采取一定的抗震加固措施。所得结论可为类似偏压隧道工程的抗震设计提供指导。 展开更多
关键词 地震响应 动力安全系数 有限差分法 偏压隧道 浅埋 小净距
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自适应锚索锚固岩质边坡地震动力响应分析 被引量:6
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作者 许明 唐亚锋 +2 位作者 刘先珊 罗斌 唐道勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2379-2386,共8页
强震作用下常规锚索往往会因材料变形能力不足导致应力过载而被拉断,一旦锚索失效将直接危及整个锚固结构的安全。为研究自适应锚索的动力响应规律以及在自适应锚索支护下锚固边坡的动力特性,以新型抗震锚索为原型,设计自适应锚索锚固... 强震作用下常规锚索往往会因材料变形能力不足导致应力过载而被拉断,一旦锚索失效将直接危及整个锚固结构的安全。为研究自适应锚索的动力响应规律以及在自适应锚索支护下锚固边坡的动力特性,以新型抗震锚索为原型,设计自适应锚索锚固岩质边坡试验模型,并利用振动台试验系统对试验模型进行加载。试验中采用正弦波、天津波、EI波以及Taft波等4种地震波进行研究,监测锚索的应变和边坡动力响应。结果表明:锚索的轴力和地震波幅值、类型、地震激励频率等因素密切相关;锚固边坡坡面加速度及位移沿边坡高程均有不同程度的放大,相对于无锚索支护边坡,锚固边坡坡面加速度和位移峰值均有减小;自适应锚索随着预设滑移恒阻力的不同,锚索会产生不滑移、瞬间滑移、逐步滑移3种工况,对应的锚索应变时程曲线和锚固边坡动力安全系数时程具有显著不同的特征;自适应锚索滑移工况下,滑体的安全系数虽然有局部减小的阶段,但是锚固结构的安全储备较大,可适应边坡大变形和瞬态冲击荷载的作用。试验结果可为强震区路堑边坡的支护和自适应锚索抗震设计提供一定参考。 展开更多
关键词 自适应锚索 岩质边坡 地震响应 模型试验 动力安全系数
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基于动力强度折减法的地震边坡稳定性分析 被引量:6
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作者 乔蓓 江德军 《水资源与水工程学报》 CSCD 2017年第2期233-236,243,共5页
目前关于动力作用下边坡稳定性的分析方法仍存在一些不足之处,如动力问题按静力处理、未充分考虑加载地震波的动力效应、仅考虑剪切破坏、未考虑边坡滑动面形成的渐进破坏过程等。鉴于此,本文同时考虑坡体拉剪强度参数的折减及边坡渐进... 目前关于动力作用下边坡稳定性的分析方法仍存在一些不足之处,如动力问题按静力处理、未充分考虑加载地震波的动力效应、仅考虑剪切破坏、未考虑边坡滑动面形成的渐进破坏过程等。鉴于此,本文同时考虑坡体拉剪强度参数的折减及边坡渐进破坏的过程,结合动力有限元强度折减法原理及边坡动力失稳判据,从监测点位移及加速度突变、计算数值收敛性及拉剪破坏面贯通情况3个方面,确定边坡的动力稳定安全系数及拉剪破坏面。结果表明:动力有限元强度折减法能够定量有效地进行地震作用下岩质边坡稳定性评价,并充分反映了边坡渐进破坏过程,其结果可为地震作用下岩质边坡的抗震设计及动力稳定性分析提供参考。 展开更多
关键词 岩质边坡 渐进破坏 动力安全系数 完全动力强度折减 失稳判据 地震边坡 稳定性分析
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基于液化判别的尾矿坝动力稳定性分析 被引量:13
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作者 张富有 李刘操 徐松 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期648-652,共5页
在连续降雨并输入水平、竖直方向地震波的工况下,模拟尾矿坝坝体的动力反应,分析坝基覆盖层和尾矿砂层的液化情况,提出一种考虑液化区域影响的尾矿坝动力稳定性计算方法,并将此方法用于海口镇尾矿坝下游坝坡的动力稳定性分析中。结果显... 在连续降雨并输入水平、竖直方向地震波的工况下,模拟尾矿坝坝体的动力反应,分析坝基覆盖层和尾矿砂层的液化情况,提出一种考虑液化区域影响的尾矿坝动力稳定性计算方法,并将此方法用于海口镇尾矿坝下游坝坡的动力稳定性分析中。结果显示:连续降雨时的动力稳定安全系数比无降雨时低0.07左右,考虑液化区域的动力稳定安全系数比不考虑液化区域的小0.10左右。 展开更多
关键词 尾矿坝 液化区域判别 动力稳定性 动力稳定安全系数 有限元法
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地震作用下岩质高陡边坡动力稳定性评价及加固效果分析 被引量:6
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作者 沈冰 汤华 吴振君 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第6期182-186,189,共6页
以南京牛首山佛顶宫岩质高陡边坡为研究对象,根据边坡周围地质构造、场地工程条件,围绕岩质高陡边坡在地震动力荷载作用下稳定性问题,将有限元动力模拟计算与强度折减法相结合,分析加固前后地震载荷作用下边坡的动力响应特性,明晰影响... 以南京牛首山佛顶宫岩质高陡边坡为研究对象,根据边坡周围地质构造、场地工程条件,围绕岩质高陡边坡在地震动力荷载作用下稳定性问题,将有限元动力模拟计算与强度折减法相结合,分析加固前后地震载荷作用下边坡的动力响应特性,明晰影响其动力稳定性因素以及地震荷载与岩质高陡边坡失稳破坏之间的关系。分析结果表明:地震力作用下,边坡加固对加速度放大效应影响不大,水平加速度在从坡底向上传递至坡顶的过程中均出现了明显的放大效应,放大系数达到9倍以上,易使边坡表面强风化岩体发生局部失稳,引起岩块发生向坑内的倾覆崩落。但边坡加固支护措施可有效控制动荷载作用下高陡边坡的水平位移,减小为加固前的1/22,地震力作用下的变形值满足正常使用极限状态的设计要求。采用位移突变作为边坡失稳判据,确定边坡整体动力稳定安全系数,加固前后安全系数增加,加固稳定作用明显,满足边坡小震作用下安全系数大于1.2,大震作用下安全系数大于1.0的要求。 展开更多
关键词 岩质边坡 地震稳定性 动力有限元法 强度折减法 动力稳定安全系数
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混凝土拱坝横缝对坝肩抗震稳定的影响 被引量:4
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作者 张伯艳 涂劲 +1 位作者 陈厚群 褚志生 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期9-13,共5页
简单介绍了将刚体极限平衡法与考虑横缝的拱坝—地基系统有限元静动力分析相结合,将有限元时程分析的计算成果用于刚体极限平衡求解高拱坝坝肩块体抗滑稳定安全系数的基本思路和计算公式,并详细推导了模拟拱坝横缝动态张合效应的动接触... 简单介绍了将刚体极限平衡法与考虑横缝的拱坝—地基系统有限元静动力分析相结合,将有限元时程分析的计算成果用于刚体极限平衡求解高拱坝坝肩块体抗滑稳定安全系数的基本思路和计算公式,并详细推导了模拟拱坝横缝动态张合效应的动接触力模型基本公式.最后又以两个实际工程为例,在考虑无限地基辐射阻尼作用的条件下,区分有、无横缝两种情况,在有限元静动力分析的基础上,用本文介绍的方法分别进行拱端推力、块体地震力,以及块体动力安全系数的分析,通过这两种工况计算结果的对比,揭示拱坝横缝对坝肩抗震稳定的影响. 展开更多
关键词 动力安全系数 混凝土 拱坝 横缝 坝肩 抗震稳定
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宝兰客专天水市王家墩滑坡地震稳定性分析 被引量:5
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作者 陈亚光 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1607-1614,共8页
天水市秦安县王家墩滑坡为宝兰客专沿线巨型古滑坡群,宝兰客运专线秦安隧道穿其而过。以王家墩滑坡为研究对象,围绕工程中静、动力抗滑稳定性问题,通过室内试验、现场调查对影响王家墩古滑坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素... 天水市秦安县王家墩滑坡为宝兰客专沿线巨型古滑坡群,宝兰客运专线秦安隧道穿其而过。以王家墩滑坡为研究对象,围绕工程中静、动力抗滑稳定性问题,通过室内试验、现场调查对影响王家墩古滑坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析评价,在此基础上通过有限元动力分析,对王家墩古滑坡在地震载荷下的动力响应进行分析,明确地震荷载作用下,王家墩古滑坡失稳影响因素、地震荷载与滑坡失稳破坏间的关系。采用动力有限元法和强度折减法相结合的方法,开展动力抗滑稳定性分析方法研究;采用位移突变的方法来确定边坡动力失稳及动力安全系数,分析结果表明:地震作用时的水平推力对王家墩古滑坡的稳定性有很大影响,表现为上部坡体的整体滑移和隧道入口段黄土堆积层局部失稳滑塌;在天然状态下坡体处于稳定状态,在遭遇未来该区域中强地震作用时,该斜坡会发生失稳,黄土斜坡的整体滑动最容易出现在第三阶坡体,沿着塑性应变最大的滑移面整体滑移;给出了坡体动力稳定性安全系数F s=0.92。 展开更多
关键词 地震荷载 王家墩滑坡 强度折减法 稳定性 动力安全系数
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Seismic stability of reinforced soil walls under bearing capacity failure by pseudo-dynamic method 被引量:6
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作者 阮晓波 孙树林 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第9期2593-2598,共6页
In order to evaluate the seismic stability of reinforced soil walls against bearing capacity failure,the seismic safety factor of reinforced soil walls was determined by using pseudo-dynamic method,and calculated by c... In order to evaluate the seismic stability of reinforced soil walls against bearing capacity failure,the seismic safety factor of reinforced soil walls was determined by using pseudo-dynamic method,and calculated by considering different parameters,such as horizontal and vertical seismic acceleration coefficients,ratio of reinforcement length to wall height,back fill friction angle,foundation soil friction angle,soil reinforcement interface friction angle and surcharge.The parametric study shows that the seismic safety factor increases by 24-fold when the foundation soil friction angle varies from 25°to 45°,and increases by 2-fold when the soil reinforcement interface friction angle varies from 0 to 30°.That is to say,the bigger values the foundation soil and/or soil reinforcement interface friction angles have,the safer the reinforced soil walls become in the seismic design.The results were also compared with those obtained from pseudo-static method.It is found that there is a higher value of the safety factor by the present work. 展开更多
关键词 reinforced soil walls seismic stability against bearing capacity seismic active force pseudo-dynamic method
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