地震边坡稳定性有限元塑性极限分析拟动力法研究(英文)

作者:周建烽; 郑子玉; 鲍挺; 涂兵雄; 俞剑; 覃长兵*
来源:Journal of Central South University (English Edition), 2023, 30(07): 2374-2391.

摘要

地震诱发边坡失稳是地震灾害的主要类型之一,开展地震作用下边坡稳定性研究具有重要意义。常规拟静力法无法准确模拟地震波在边坡土体中传播的时间和空间效应,难以真实反映地震荷载。本文采用拟动力法模拟地震动荷载输入,基于塑性极限分析下限定理,结合有限元离散技术,建立了满足静力平衡条件、屈服条件、应力边界条件和间断条件的地震边坡稳定性有限元极限分析下限法数学规划模型,基于内点算法寻求边坡超载系数和安全系数的下限解。通过对典型边坡算例分析,验证了本文方法的正确性。进一步分析了均质土边坡、抗剪强度参数随深度线性增加的非均质土边坡以及双层土边坡的地震稳定性,讨论了关联和非关联流动准则对地震边坡稳定性的影响。结果表明:拟静力法和非关联流动法则会低估地震边坡稳定性;边坡安全系数有限元极限分析下限解与上限解之间的差异小于4.5%,本文方法计算结果接近地震边坡稳定性真解。