基于FLAC-2D的斜坡式防波堤地震响应分析.pdf

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1、2014年7月水运工程Ju1．2014第7期总第493期Port&WaterwayEngineeringNo．7SerialNo．493基于FLAC-2D的斜坡式防波堤地震响应分析郭士勇，李声文(中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东广州I510230)摘要：随着我国港口工程建设步伐向海外迈进，高震地区防波堤地震稳定性问题变得尤为突出，但国内分析防波堤地震响应的文献十分匮乏。基于FLAC-2D软件，探讨几何模型建立、边界条件设置及阻尼选取，对比对地基进行处理及未处理两种情况的地震响应结果，为其它工程提供相关参考。关键词：斜坡式防波堤；地震响应；F

2、LAC-2D中图分类号：U652．7文献标志码：A文章编号：1002·4972(2014)07·0064—05Seismicresponseanalysisofrubble-moundbreakwaterbasedonFLAC-2DGUOShi—yong，LISheng—wen(CCCCFou~hHarborEngineeringConsultantsCo．，Etd．，Guangzhou510230，China)Abstract：Withthepaceofdomesticharborconstructiontooverseas，theseismic

3、stabilityproblemofbreakwaterhasbecomeparticularlyprominentinhighintensityearthquakearea．Butdomesticreferencesabouthowtoanalyzetheseismicresponseofbreakwaterareinsufficient．BasedonFLAC一2D．someremarkableproblemsaboutgeometricalmodeling，boundaryconditionandapplyingdampingarediscu

4、ssedandresultsofseismicresponseanalysisinthecasesoffoundationtreatedanduntreatedarecompared，whichcanserveasreferenceforsimilarprojects．Kevwords：rubble—moundbreakwater；seismicresponse；FLAC-2D目前，国内外对地震作用下边坡稳定性分析主1工程概况要有以下几种方法：拟静力法、概率分析方法、数某海外防波堤工程位于中美洲加勒比海沿值分析方法和试验法l1等。我国的水运工程抗震

5、设岸，当地地震基岩峰值加速度为0．30g。根据计规范采用拟静力法，这种方法在高震地区会导勘察资料，该工程地质主要以砂质为主，局部致设计断面过于保守。而数值分析方法是目前采用存在黏土层，表面细砂层密实度较差，在地震最多的研究方法，常用的数值分析方法是有限元法作用下存在液化风险。拟建防波堤采用抛石斜和有限差分法。FLAC就是美国ITASCA公司基于有坡式结构，堤顶高程5．1m，顶宽8．6m，典型限差分法开发的一款商业化软件，能对基坑、边断面泥面高程一12．5m，坡面斜率为1：1．5，坡、矿产及隧道等结构在各种外荷载作用下受力、护面块体采用5t扭王字块体

6、。垫层及棱体分别变形、稳定及动力特性等方面做出全面的分析p]。采用250～500kg和800～1000kg块石，堤心本文基于实际工程，采用FLAC-2D5．0分析某斜坡式采用1～500kg开山块石。为了保证防波堤安防波堤的地震稳定I生，并从几何模型建立、边界条件全，对表面细砂层进行振冲密实处理。防波堤设置、阻尼参数及结果对比等几个方面进行讨论。典型断面见图1。收稿日期：2013—1lI21作者简介：郭士勇(1985一)，男，硕士，助理工程师，从事港口及航道工程设计。第7期郭士勇，李声文：基于FLAC-2D的斜坡式防波堤地震响应分析l5吣．18000

7、．45004500．1913604500．A500．80001．．，l50o250~500kg垫层块石厚1100mm＼r7n／250~500k扭层缺石厚1100mm，一茎N=6⋯1550松散细砂①NAT=3l⋯1910粗砍-'~QN=20_2l50砂质黏土e虱^31512500细砂③，-N=29黏土tv=96_2930N=59N=83粗砂④N=40-3680N-42N-63细砂④N=54，_44．90图1防波堤典型断面2数值模型的建立L⋯≤(÷一)A且A=了Cs()2．1几何模型在进行地震分析时，模型的网格大小控制着本文计算中，输入地震波最大频率为

8、10Hz。地震波传播的数值精度。Kuhlemeyer等的研究土体最低剪切波速为192m／s；因此，计算允许最大表明，数值模