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    《基于波动理论的地震荷载对岩质边坡稳定性特性研究》

    内容来源:机械设计与制造工程      浏览次数:61      更新时间:2020-04-15

    基于波动理论的地震荷载对岩质边坡稳定性特性研究

    马英泰

    (青海建筑职业技术学院建筑工程系,青海 西宁810012)

    作者简介:马英泰(1978—),男(土族),讲师,主要研究方向为边坡稳定性等, myt990299tym@天津11选5开奖结果163.com.

     

    摘要:为弥补对边坡稳定性研究以静力 学极限平衡法为主的缺陷,首先以弹性波动理论为基础,建立边坡不同区域所对应的波函数,然后利用公共边界上的连续条件建立方程组,最后通过动力 学方法求解,得到了地震波以不同波数、入射角入射条件下的边坡响应情况,从而进一步评价了地震动力 荷载对边坡的稳定性影响 。研究结果显示地震波波数、入射角等都会对边坡响应产生不同的影响:波数较小时,地表位移呈准静态特性;随着波数增加,边坡上的位移呈现明显的动态特性,并且变化越来越剧烈;入射波垂直入射时,地表位移幅值始终出现在边坡坡顶处,入射波水平入射时,地表位移幅值出现在边坡迎向地震波的坡脚处 。研究结果可为解决边坡动力 问题提供参考依据 。

    关键词:地震动荷载;波动理论;边坡稳定性

    中图分类号:TU457   文献标识码:A   文章编号:2095-509X(2020)01-0105-05

     

    随着国民经济水平的不断提高及建设规模的增大,与经济建设息息相关的各行各业几乎都涉及到大量的边坡问题,因 此正确评价边坡的稳定性,对于确保生产建设的顺利进行及人民财产安全具有重要意义 。作为一个自然灾害较为严重的国家,我国的地震呈现区域分布范围广、频率高等特点,这些特性使得地震诱发的边坡失稳成为主要的地震地质灾害类型 。虽然目前对于边坡的静力 学稳定(如静荷载、开挖等静力 问题对边坡的稳定性分析及影响)研究较多并已取得较多成果,在工程应用中也得到了大范围推广,但对边坡地震动力 学稳定性的分析研究相对较少,且已有研究大多是针对抗震设防方面的,其稳定性分析方法较为单一、简单,主要以静力 学极限平衡法为主 。为弥补这方面的缺陷,本文以弹性波动理论为基础,考虑不同地震作用下的动荷载效应,建立地震作用下边坡响应的相关波动方程,从而评价地震动力 荷载对边坡稳定性的影响,以期为解决边坡动力 问题提供参考[1-4] 。

     

    1波动理论

    依据波场分解理论可知:假设地震波从底面垂直向上入射,在边坡的底面和2个侧面的法向和切向临空面可视为分别在边坡的底面和2个侧面设置了不同振动条件的黏性阻尼器和弹簧 。正确实现波动输入的方法就是使在边界上施加荷载后的黏性阻尼器、弹簧的应力 和位移状态与实际状态相符 。







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