CN105279381B - 一种评估地震对边坡稳定安全性影响的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种评估地震对边坡稳定安全性影响的方法，其能够用于地震作用下以及地震作用后对边坡的稳定安全性进行分析。这种评估地震对边坡稳定安全性影响的方法，包括步骤：(1)采用岩土体理想弹塑性模型和地震时程有限元法，对包括坝坡的边坡构筑物进行地震动力计算，获得边坡的塑性应变区；(2)针对塑性应变区，采用地震损伤后的参数，对边坡的渗流场和应力场进行计算，分析地震作用后边坡在降雨、库水位变化、边坡开挖这些诱发条件发生时边坡构筑物的稳定性；(3)将步骤(2)的结果与不计地震作用所得结果比较，得到的差异作为地震对边坡稳定安全性影响。
Description
技术领域
本发明属于土木工程、岩土工程、水利水电与交通工程的堤坝、基坑、地下洞室、边坡的技术领域，具体地涉及一种评估地震对边坡稳定安全性影响的方法，主要用于地震作用下以及地震作用后对边坡的稳定安全性进行分析。
背景技术
地震波传播到大坝、基坑、天然或人工边坡等具有临空面的构筑物时，在这些构筑物中产生地震作用力，对构筑物可能造成损伤，甚至导致构筑物或边坡失稳。
地震对构筑物或边坡的稳定性的不利影响分为两部分：(1)地震过程中地震作用直接导致构筑物或边坡的失稳；(2)地震作用对构筑物或边坡造成损伤，构筑物或边坡受到损伤的部位的材料强度、渗透性等发生改变，从而在降雨、库水位变化、边坡开挖等后续诱发条件发生时造成边坡失稳。
目前对第一种影响的评估尚未成熟，对第二种影响还缺乏有效的评估方法。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种评估地震对边坡稳定安全性影响的方法，其能够用于地震作用下以及地震作用后对边坡的稳定安全性进行分析。
本发明的技术解决方案是：这种评估地震对边坡稳定安全性影响的方法，包括以下步骤：
(1)采用岩土体理想弹塑性模型和地震时程有限元法，对包括坝坡的边坡构筑物进行地震动力计算，获得边坡的塑性应变区；
(2)针对塑性应变区，采用地震损伤后的参数，对边坡的渗流场和应力场进行计算，分析地震作用后边坡在降雨、库水位变化、边坡开挖这些诱发条件发生时边坡构筑物的稳定性；
(3)将步骤(2)的结果与不计地震作用所得结果比较，得到的差异作为地震对边坡稳定安全性影响。
本发明通过评估地震发生后，地震作用对边坡在降雨、库水位变化、边坡开挖等诱发条件发生时边坡构筑物的稳定性影响，从而能够用于地震作用下以及地震作用后对边坡的稳定安全性进行分析。
附图说明
图1是根据本发明的评估地震对边坡稳定安全性影响的方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，这种评估地震对边坡稳定安全性影响的方法，包括以下步骤：
(1)采用岩土体理想弹塑性模型和地震时程有限元法，对包括坝坡的边坡构筑物进行地震动力计算，获得边坡的塑性应变区；
(2)针对塑性应变区，采用地震损伤后的参数，对边坡的渗流场和应力场进行计算，分析地震作用后边坡在降雨、库水位变化、边坡开挖这些诱发条件发生时边坡构筑物的稳定性；
(3)将步骤(2)的结果与不计地震作用所得结果比较，得到的差异作为地震对边坡稳定安全性影响。
本发明通过评估地震发生后，地震作用对边坡在降雨、库水位变化、边坡开挖等诱发条件发生时边坡构筑物的稳定性影响，从而能够用于地震作用下以及地震作用后对边坡的稳定安全性进行分析。
另外，在所述步骤(1)中，对地震塑性区重新剖分网格，区分地震塑性应变区域和非地震塑性应变区域，分别给予不同的材料参数。
另外，在所述步骤(2)中，地震损伤后的参数中，强度参数采用残余强度参数，渗透系数采用损伤后扩大的渗透系数。
以下更详细地说明本发明。
对于边坡的塑性应变区的计算，可以采用有限元地震时程法进行，通过绘制等效塑性应变图，来确定塑性应变区域。
如果存在塑性应变区域，可将包含发生塑性应变区域的单元的强度参数、渗透系数按照损伤后的情况取值，也可将塑性应变区域重新划分网格，以将塑性应变部位和未发生塑性应变的部位区分开来，从而更准确地计入地震损伤效应。然后再计算各种诱发条件下的渗流场和应力场，计算地震损伤后在各种工况下的稳定安全性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (2)
1.一种评估地震对边坡稳定安全性影响的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）采用岩土体理想弹塑性模型和地震时程有限元法，通过绘制等效塑性应变图，对包括坝坡的边坡构筑物进行地震动力计算，获得边坡的塑性应变区，将塑性应变区域重新划分网格，以将塑性应变部位和未发生塑性应变的部位区分开来，对地震塑性区重新剖分网格，区分地震塑性应变区域和非地震塑性应变区域，分别给予不同的材料参数；
（2）针对地震塑性应变区域，采用地震损伤后的参数，对边坡的渗流场和应力场进行计算，分析地震作用后边坡在降雨、库水位变化、边坡开挖这些诱发条件发生时边坡构筑物的稳定性；
（3）将步骤（2）的结果与不计地震作用所得结果比较，得到的差异作为地震对边坡稳定安全性影响。
2.根据权利要求1所述的评估地震对边坡稳定安全性影响的方法，其特征在于：在所述步骤（2）中，地震损伤后的参数中，强度参数采用残余强度参数，渗透系数采用损伤后扩大的渗透系数。
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