不同地震烈度下边坡稳定性计算实例

按照工程场地地震安全性评价的有关规定，在充分研究场地工程地质，地震地质背景等工作的基础上，采用ＢＩＳＨＯＰ法以某拟建工程场地在不同地震烈度下其边坡的稳定性进行了计算。     

兰桥排土场边坡失稳模式及其稳定性数值分析

以兰桥矿区排土场边坡工程为例,在掌握排土场边坡工程地质条件的基础上,详细分析该多台阶排土场边坡失稳的破坏模式和主要影响因素,采用极限平衡法和有限元强度折减法对其稳定性进行分析。计算结果表明,该边坡可能沿着排土场下卧腐殖土层滑动,塑性区首先在腐殖土层贯通,接着主要向上产生2条塑性区变化带,其中沿着中部台阶边坡发展的塑性区较早贯通,而塑性区朝坡顶的贯通相对滞后;随着地下水位的升高,竖向拉应力区有扩展趋势,其产生的附加位移越大,对边坡的安全越不利;以竖向增量位移的变化趋势作为监测和分析边坡稳定性的依据时,应避开位移为零或变化很小的坡段;水平增量位移集中于坡脚,并且在边坡中部偏下的位置开始产生剧变,这种不连续的过渡,更加剧了边坡失稳的可能性。     

边坡稳定性分析及滑移面快速确定

针对边坡稳定性分析及滑移面确定这一工程问题,提出一种解析法.首先根据基本假设及边坡的几何关系,建立边坡滑移面确定模型,推导出滑移面控制方程;然后基于极限平衡理论,采用解析的方法推导出与滑移面控制方程相关联的安全系数解析表达式;最后通过求解目标函数(一元函数)在定义域上的最小值,求出边坡最小安全系数及对应的临界滑移面.通...     

基于全动力分析法的地震边坡与隧道稳定性分析

目前地震边坡和隧道稳定性分析方法尚有一些不尽如人意的地方,如地震边坡的破裂面假定为剪切破裂面,这与汶川地震边坡破坏现象不符;地震边坡稳定性分析采用时程分析法,假定在某一时刻加速度作用下,将其作为静力问题来计算边坡稳定安全系数,没有充分考虑加载的动力效应;同样,未考虑地震作用下隧洞围岩的拉破坏,对隧洞围岩破坏缺少动力稳定性标准,也不能充分考虑隧洞围岩与衬砌的动力效应。为此,基于有限元强度折减法,提出了一种完全的动力分析方法——强度折减动力分析法,计算中同时考虑剪切强度和抗拉强度参数的折减,并采用计算不收敛和位移突变综合判断边坡和隧道是否动力失稳破坏,以极限状态时的强度折减系数作为地震边坡和隧道的动力稳定系数,由此获得拉、剪组合破裂面与全动力稳定安全系数,充分考虑了动力效应。     

边坡地震稳定性分析探讨

传统的拟静力法和安全系数时程分析法在评价边坡地震稳定性时存在一定的局限性。在提出准确的评价边坡地震稳定性必需因素的基础上,建议对边坡地震稳定性分析方法重新进行分类。根据动力分析得到的边坡在地震作用下的破坏机制和破裂面的性质和位置,提出基于拉-剪破坏的动力时程分析法和强度折减动力分析法。第一种方法将FLAC计算得到破坏时刻的动应力施加到静力情况下边坡上,采用动力分析得到的拉-剪破裂面,结合极限平衡法求解边坡地震安全系数,是一种改进的动力有限元时程分析法;第二种方法考虑了拉-剪破坏的FLAC强度折减动力分析法,是完全动力的方法。最后通过算例分析验证了新方法的可行性,为边坡地震安全系数计算提供了一种新的思路。     

地震动作用下黄土边坡稳定性分析

以甘肃省内两种典型的高速公路沿线边坡作为研究对象,利用有限元数值模拟计算分析了不同地震动对支护边坡和无支护边坡稳定性的影响.计算结果表明,随着地震动峰值加速度的增大边坡安全系数逐渐降低;支护不但有助于提高边坡自身的稳定性,而且有利于增强边坡坡体的抗震性能.边坡支护设计强度主要依照当地可能遭受的最大地震动计算,以便最大限度地发挥支护提高边坡稳定性的效率.     

基于严格条分法的拟动力地震边坡稳定性分析方法研究

将拟动力法基本原理与极限平衡法中的严格条分法(Sarma法)相结合,推导边坡地震力和安全系数的计算公式;在此基础上,基于Python语言开发相应的计算程序,实现一种考虑波动效应的、适用于任意滑面形状和任意滑块条分的拟动力地震边坡稳定性分析新方法;同时,探讨地震动特性和结构面强度对边坡地震稳定性的影响。研究表明：随着地震波初始相位的变化,边坡的安全系数呈现周期性的波动变化,且存在最小安全系数;边坡安全系数随着地震动幅值和地震波波长/坡高比的增大而减小;当滑块结构面抗剪强度参数下降时,边坡安全系数随之减小。此外,通过波动理论揭示拟静力法与拟动力法的区别与联系：当地震波波长与坡高比大于10时,两种方法的结果基本一致;当地震波波长与坡高比小于10时,拟静力法所得结果比拟动力法保守,拟动力法更合理。     

基于人工神经网络的边坡抗震抗滑稳定性评判方法

从人工神经网络的基本原理出发，建立了边坡抗震抗滑稳定性评判的人工神经网络模型。选择四川和云南地区的70个边坡实例作为学习样本,对BP算法进行了学习和检验。实例计算表明,BP网络性能良好，所建立的模型预测精度高，具有一定的工程实用价值。神经网络法是一种有效可行的新方法。     

基于条分模式的边坡可靠度近似计算方法

通过对边坡稳定分析方法中的条分理论和响应面法的研究,针对边坡可靠性计算往往没有明确的解析表达式,以及稳定性系数计算方法和响应面法（RSM）的特点,将响应面法中的有限元数值模拟以条分模式中的稳定性系数隐式方程的迭代计算方法代替,建立了条分模式下的边坡可靠性计算的极限状态方程,从而形成了一种新的边坡稳定可靠性响应面分析方法。本文提出的改进的响应面法原理简单,计算效率较高并具有一定的精度,适用于对边坡可靠度的近似计算。     

辽宁首钢硼铁矿业有限公司露天采场边坡稳定性分析

针对辽宁首钢硼铁矿业有限公司露天采场开采深度大,边坡失稳滑塌问题日益突出的现状,通过工程钻探、大型剪切试验等手段得到各岩层属性参数,利用FLAC~(3D)软件对该边坡进行三维数值模拟,分析应力应变关系,得出变形较大及应力集中区域,通过与野外地质调绘确立的边坡破坏模型进行对比分析,验证本次数值模拟模型的可靠性,为边坡进一步治理提供依据。得出结论:辽宁首钢硼铁矿业有限公司露天采场边坡坡体尚未形成连贯破坏区,局部加固后可继续向下开采。     

Analysis on the Seismic Response of Soil Slopes Based on the Multi-point Input Method

In general, the seismic response analysis in earthquake engineering assumes that the vibration parameters of the target and the contact surface of the external media are identical, i. e., single point input. However, earthquake energy has an attenuation phenomenon in wave propagation, so a wide range of soil slopes and the external medium contact surface of different input points on motion are not identical. If we consider single point input only, it may not correspond with reality, so it is necessary to carry out research on multi-point input methods. Based on the 2-D slope model, single-point input and multi-point input are performed respectively to analyze and compare their similarities and differences in the perspectives of the characteristics of seismic response of soil layer and plastic zone distribution to provide a reference for the seismic design of slopes. The results show that in the perspective of soil seismic response analysis, the peak acceleration output and peak velocity output under multi-point input are greater than the peak values under single point input at the same monitoring point, the peak appearing time is also earlier than that of the single point input; in terms of the plastic zone distribution, the multi-point effect is manifested as the presence of more obvious tensile shear failures; in the perspective of safety coefficient, the safety coefficient under each multi-point input is smaller than that of single point input, a difference of about 7% or so. In summary, multi-point input is more reasonable and practical than single point input, so multi-point input should be considered in seismic design.     

基于极限平衡条件的土体局部稳定分析

根据土体结构的应力及摩尔-库仑强度理论分析其局部稳定性。以土体内部任意曲面的剪应力积分值与抗剪强度积分值的比值为安全系数K,并认为|K-1.00|≤0.05为极限平衡状态。通过两个算例模拟了地基与均质边坡随外荷载增加,土体内部由局部达到极限状态发展成整体达到极限状态,最终失稳破坏的过程。结果表明此方法模拟土体结构渐进破坏过程是可行的。     

地震作用下边坡稳定性分析

考虑了边坡岩土体材料的动力特性以及地震特性,利用动力有限元时程分析方法对边坡在地震荷载作用下的动力特性进行了分析,采用最小平均系数对边坡稳定性进行了评价,并与拟静力法的结果进行了对比分析。对某工程实例计算结果表明该分析方法的可行性,可为地震作用下边坡工程设计工作提供一些有益的参考。     

层状岩质边坡稳定性影响因素及精度问题研究

层状岩质边坡的稳定性受坡高、坡角和结构面强度等多因素的影响,不同因素其影响程度不同。基于正交试验原理,对层状岩质边坡稳定性主要影响因素进行敏感性分析,得出影响因素排序为:边坡高度H坡角β结构面黏聚力C结构面内摩擦角φ岩体容重γ岩层倾角α滑块厚度h岩体黏聚力C′。对边坡有限元的精度问题进行探讨时,以典型单折线滑面的岩质边坡数值计算为例,分析计算模型的单元网格尺寸和边界条件对边坡稳定安全系数的影响规律,根据计算结果提出了数值模拟建议,用以提高已知滑动面岩质边坡数值计算的精度。结果表明:一般滑动面应用20~30个内界面单元或网格尺寸大致选用2~3m即可满足精度要求,在潜在滑动面以下至少有三~四层单元的过渡,使其过渡到固定支座边界。初步预测,为了防止波在界面反射,在边坡动力稳定分析中,因单元加密,单元尺寸应控制在λ/10~12(λ为波长),加大模型范围。     

西板岔沟尾矿坝静力和动力稳定性分析

采用西安理工大学研发的EFES3D程序,运用等价粘弹性模型的三维有效应力有限元法,对河南洛南西板岔沟尾矿坝进行了地震永久残余变形、液化分析和边坡稳定分析,求得残余变形、孔压水平分布场和边坡安全系数。计算得到的坝坡的静力稳定最小的安全系数Fs为1.9,地震反应结束时的动力边坡稳定安全系数为1.19。计算结果表明西板岔沟尾矿坝在静力状态及动力作用下都是稳定的。     

基于Morgenstern-Price法的南京大报恩寺地宫稳定性分析

处于中国南方潮湿多雨环境下的古代土遗址,易受雨水的冲刷和浸渍而导致土质松散及崩塌。本文以南京报恩寺地宫、塔基保护技术为研究对象,通过现场试验和变形监测,分析影响其稳定的因素并运用M-P法对其稳定性进行了计算,提出了适用于地宫加固的方案。     

基于非确定性分析法的顺层边坡抗震性研究

顺层岩质边坡的抗震性指标大部分都是非确定的,无法用固定阈值衡量。提出基于非确定性分析法的顺层边坡抗震性性能研究,将顺层岩质边坡看作若干个叠加的薄板;运用非确定性分析法计算各个薄板的动力安全系数和动力极限状态方程,并对顺层边坡动力极限状态方程进行求解,可得在地震作用力下顺层边坡动力可靠度指标与顺层边坡失效概率之间的关系;评估地震作用力下顺层边坡整体稳定性,同时综合考量顺岩边坡的最小平均安全系数以及平均失效概率,得出评估结果。实验结果显示,在地震作用力下,顺层边坡坡高、坡角、岩层倾角对顺岩边坡抗震性能影响显著,评估结果与实际结果一致。     

基于随机各向同性背景的粘弹性单斜介质二维三分量正演模拟

将Von Karman型的随机各向同性背景引入粘弹性单斜各向异性波动方程,并应用交错网格技术进行模拟.结果表明在这种非均匀复合介质中波场特性既体现了规律性较强的粘弹性单斜各向异性性质,又体现了介质的随机性特点.具体表现为:胀缩、剪切品质因子造成了振幅的显著衰减;相同方差条件下,尺度越小随机介质干扰强度越大.为进一步研究裂隙型油气藏基本特征提供了有益的参考.     

基于手机位置数据的地震灾情指标选择

选取四川阿坝州九寨沟县MS7.0地震、新疆博尔塔拉州精河县MS6.6地震、四川广元市青川县MS5.4地震作为案例分析,绘制活跃Wi Fi数量、无线网络联网设备数量、汇总在线设备数量、活跃基站数量等4种地震灾情指标在地震发生前后数量变化的折线图。根据与地震前1天变化情况的对比分析,验证地震灾情指标的可用性,选取出效果好的指标,这对进一步研究震后快速获取极震区位置、影响场方向等具有重要意义。