摘要：基于极限分析上限理论,结合边坡三维旋转破坏机制和Newmark位移法,利用水平地震加速度时程曲线表征地震效应,对地震作用下土钉支护边坡三维稳定性及永久位移开展研究。通过与振动台试验对比,发现本文方法预测的土钉支护边坡破坏面和位移与试验结果大致吻合,验证了所提方法的可靠性。提出一个表征边坡中土钉强度及三维分布特征的无量纲系数Mt,探究3组Mt下边坡宽高比、c/γH、边坡倾角和土内摩擦角对临界地震加速度的影响规律,计算不同边坡倾角、土内摩擦角及Mt的位移系数设计图表,并通过对2种水平地震加速度时程曲线二次积分得到了地震积分位移表。研究结果表明:无量纲系数Mt越大,土钉支护边坡的临界地震加速度越大,地震诱发边坡位移越小,且随着土钉的长度和强度的提高,相应临界地震加速度增长率逐渐降低;边坡倾角增大会导致位移系数先增大后减小,且Mt越大时位移系数取峰值时对应的边坡倾角越大。基于边坡参数,结合临界地震加速度、位移系数和地震积分位移的设计图表,可直接估计边坡的地震永久位移值。研究结果可对土钉支护边坡工程的震后位移预测以及土钉参数取值提供参考。

摘要：平陆运河沿线航道边坡众多,确保地震作用下平陆运河两侧高边坡的稳定是平陆运河边坡工程的关键科学问题。基于Rezaeian随机地震动模型,结合极限分析上限离散法与Newmark法,对随机地震动效应下非规则多级边坡动力稳定性开展研究,建立震后永久位移计算方法。依托某地区三级边坡工程分析整体和局部稳定性,进行最危险潜在滑动面的判定及位移计算,探究不同地震动参数对边坡响应的影响规律。研究结果表明,各台阶震后永久位移均值μS分别为0、12.1、8.3 cm;对稳定性最差的台阶2进行局部分析,震后永久位移为16.2~31.2 cm,须要采取工程措施进行加固;地震动阿里亚斯强度I a对边坡在地震作用下位移影响显著,高强度地震下边坡变异性风险增大,而I a达到45%对应时刻t mid对边坡地震响应的影响较小;随着地震动有效持续时间D 5-95与t mid处频率ωmid的增大,μS逐渐增大,变异系数逐渐减小,并均趋于平缓,边坡位移对地震动的低频成分敏感,在高频段趋于稳定。