地震作用下边坡安全系数时程计算及参数研究

›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (1): 261-268.

地震作用下边坡安全系数时程计算及参数研究

康永君，杨军，宋二祥

清华大学土木工程系，清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京 100084

收稿日期:2009-10-27 出版日期:2011-01-10 发布日期:2011-01-19
作者简介:康永君，男，1984年生，硕士研究生，主要从事岩土工程数值分析研究。
基金资助:
国家高技术研究发展计划（863计划，No. 2007AA11Z113）；国家自然科学基金（No. 50908123）。

Calculation method and parameter research for time-history of factor of safety of slopes subjected to seismic load

KANG Yong-jun，YANG Jun，SONG Er-xiang

Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of China Education Ministry, Department of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received:2009-10-27 Online:2011-01-10 Published:2011-01-19

摘要/Abstract

摘要：

提出了一种计算地震作用下边坡动力安全系数时程的方法，该方法以动力有限元时程分析得到应力场，再使用遗传算法搜索每个时刻下的临界滑裂面，进而确定其安全系数，从而得到边坡在动力作用下的安全系数时程，物理意义明确。通过在基岩输入不同周期的正弦波加速度，研究了动力作用周期对安全系数时程的影响，发现相同加速度幅值下周期越大安全系数越小，安全性越低。与边坡自振周期和振型比对后发现，地震波周期与边坡自振周期耦合引起的动力响应增大，不仅与周期耦合相关，还与相应的自振振型相关，只有与以坡体本身振动为主的振型耦合时，才会发生明显的动力响应增大，相应的安全系数明显降低。

关键词: 边坡稳定, 动力, 安全系数, 时程, 遗传算法

Abstract:

A method to calculate the time-history of safety factor of slopes subjected to seismic load is given. At every moment, the stress field got from dynamic finite element analysis, and the critical slip surface is searched by genetic algorithm. So, the time-history of factor of safety is derived and has definite physical meaning. By inputing sine wave acceleration with different periods from the bed rock, the relation between the period and the factor of safety is studied. The results show that as the period of input becomes longer, the factor of safety becomes lower. The natural period and mode shape of the slope are investigated; and one can find the amplification of dynamic response cause by the coupling of the load period and the natural period of slope not only depends on the coupling of the period, but also the mode shape of the slope. Only when the mode shape is a vibration of the slope itself, the dynamic response will be amplified and the factor of safety will decrease.

Key words: slope stability, dynamic, factor of safety, time-history, genetic algorithm

中图分类号:

TU 435

康永君，杨军，宋二祥. 地震作用下边坡安全系数时程计算及参数研究[J]. , 2011, 32(1): 261-268.

KANG Yong-jun，YANG Jun，SONG Er-xiang. Calculation method and parameter research for time-history of factor of safety of slopes subjected to seismic load[J]. , 2011, 32(1): 261-268.

参考文献

相关文章 15

[1]	苏永华, 李诚诚. 强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 389-398.
[2]	吴琪, 丁选明, 陈志雄, 陈育民, 彭宇, . 不同地震动强度下珊瑚礁砂地基中桩-土-结构地震响应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 571-580.
[3]	柯锦福, 王水林, 郑宏, 杨永涛, . 基于修正对称和反对称分解的三维数值流形元法应用推广[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 695-706.
[4]	余挺, 邵磊. 含软弱土层的深厚河床覆盖层坝基动力特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 267-277.
[5]	夏坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[6]	赵国彦, 李振阳, 吴浩, 王恩杰, 刘雷磊. 含非贯通裂隙砂岩的动力破坏特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 73-81.
[7]	于一帆, 王平, 王会娟, 许书雅, 郭海涛, . 堆积层滑坡地震动力响应的物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 172-180.
[8]	崔学杰, 晏鄂川, 陈武. 基于改进遗传算法的岩体结构面产状聚类分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 374-380.
[9]	刘红岩. 宏细观缺陷对岩体力学特性及边坡稳定影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 431-439.
[10]	王伟, 陈国庆, 郑水全, 张广泽, 王栋, . 考虑张拉-剪切渐进破坏的边坡矢量和法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 468-476.
[11]	韩征, 粟滨, 李艳鸽, 王伟, 王卫东, 黄健陵, 陈光齐, . 基于HBP本构模型的泥石流动力过程SPH数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 477-485.
[12]	王体强, 王永志, 袁晓铭, 汤兆光, 王海, 段雪锋. 基于振动台试验的加速度积分位移方法可靠性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 565-573.
[13]	杨文波, 邹涛, 涂玖林, 谷笑旭, 刘雨辰, 晏启祥, 何川. 高速列车振动荷载作用下马蹄形断面隧道动力响应特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3635-3644.
[14]	周翠英, 黄思宇, 刘镇, 陆仪启, . 红层软岩软化的界面过程及其动力学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3189-3196.
[15]	吴凤元, 樊赟赟, 陈剑平, 李军, . 基于不同侵蚀模型的高速崩滑碎屑流动力过程模拟分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3236-3246.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed