基于静动力有限元的边坡抗震稳定分析方法

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1、第31卷第7期岩土力学V01．31No．72010年7月RockandSoilMechanicsJul．2010文章编号l1000--7598(2010)07—2303一06基于静动力有限元的边坡抗震稳定分析方法周桂云1,2，李同春3(1．金陵科技学院建筑工程学院，南京211169：2．中国人民解放军N-l-大学工程兵工程学院，南京210007；3．河海大学水利水电工程学院，南京210098)摘要：由人工截断边界输入地震波，通过时程积分法确定地震荷载作用下边坡的应力和变形，在人工截断边界上采用黏一弹性人工

2、边界条件模拟地基辐射阻尼的影响。采用有限元强度折减法求解边坡稳定安全系数，以塑性区贯通时刻特征点的位移突变作为边坡失稳的评判标准。非线性有限元和黏．弹性人工边界条件结合运用，建立了基于静动力有限元的边坡抗震稳定分析方法。该方法在稳定安全系数的定义上和传统的刚体极限平衡法是一致的。以十里铺水电站为工程实例，分析了库区边坡的抗震稳定性，得出了边坡动力位移时程和动力稳定安全系数，计算结果合理评价了实际工程在地震荷载下的稳定性。关键词：地震；静动力有限元；边坡稳定；黏．弹性人工边界；有限元强度折减法；安全系数；十

3、里铺水电站中图分类号：TU352文献标识码：ASlopeaseismicstabilityanalysismethodbasedonstaticanddynamicfiniteelementsZHOUGui．yunl一，LITong．chun3(1．CollegeofCi“lEngineeringandArchitecture,JinlingInstituteofT∞．hnology,Nanjin9211169，Cllina；2．EngineeringInstituteofEngineeriIIgCorp

4、s，PLAUniversityofSciemeandTechnology,Nanjha9210007，China；3．CollegeofWaterConservancyandHydropowerEngineering,HohniUniversity,Nanjing210098，china)Abstract：Theseismicwaveisinputthroughartificialtruncatedboundaries．andthestressanddeformationoftheslopeinduced

5、byseismicloadingaredeterminedbytime·integrationmethod．1keffectoffoundationradiationdampingissimulatedbyadoptingviscoelasticartificialboundariesconditiononartificialtruncatedboundaries．Safetyfactorofslopestabilityissolvedbyfiniteelementsstrengthreductionme

6、thod．Thedisplacementsaltationoffeaturepointswhentheconnectionofplasticzoneoccu塔iscomideredasallinstabilitycriterionoftheslope．TheslopeaseismicstabilityanalysismethodbasedOilstaticanddynamicfiniteelementsiSputforwardthroughcombiningthedynamicfiniteelementm

7、ethodwiththeviscoelasticartificialboundariesconditions．Onthedefinitionofsafetyfactor,themethodisconsistent、ntllthetraditionalgadlimitequilibriummethod．Finally,takingShilipuHydropowerStationforexample，theslopedynamicstabilityofthereservoirslopeisanalyzed；a

8、ndthetimehistoryoftheslopedynamicdisplacementsandthesafetyfactorofdynamicstabilityareobtained．Thecalculationresultsagreeverywellwimgeologicalsurveyandareclosetotheactualsituation，SOastoindicatethatthemethodcallbeuse