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一种考虑波动效应的拟动力地震边坡稳定性分析方法

摘要:考虑地震波在坡体内的传播特征,基于拟动力法,结合传统静力边坡稳定性分析极限平衡法(瑞典条分法),推导了边坡地震力公式和地震边坡稳定性安全系数公式。在此基础上,借助MATLAB软件开发了最危险滑面搜索和安全系数求解程序,实现了一种考虑波动效应的拟动力地震边坡稳定性分析方法。通过探讨地震动特性对地震边坡稳定性的影响,得到了地震边坡稳定性安全系数随地震动参数的变化规律。对于既定边坡,其安全系数随地震波初始相位呈现周期性波动变化,存在最小安全系数;并且此安全系数随地震系数和地震波波长与边坡坡高比的增大而减小。此外,从波动理论角度揭示了拟动力法与拟静力法的区别与联系,给出了两类方法的适用范围:当地震波波长与边坡坡高比大于10时,两类方法所得结果基本一致,均适用;而当地震波波长与边坡坡高比小于10时,拟静力法所得结果较拟动力法相对保守,仅拟动力法适用。

关键词:
  • 边坡稳定性  
  • 波动效应  
  • 拟动力法  
  • 拟静力法  
  • 地震系数  
  • 极限平衡  
  • 瑞典条分法  
  • 安全系数  
作者:
邓亚虹; 徐召; 孙科; 闫佐菲
单位:
长安大学地质工程与测绘学院; 陕西西安710054; 中国煤炭地质总局航测遥感局; 陕西西安710199
刊名:
地球科学与环境学报

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地球科学与环境学报由长安大学主办,中华人民共和国教育部主管的学术刊物,国内刊号为:61-1423/P。创办于1979年,双月刊,在全国同类期刊中发行数量名列前茅。其主要栏目有:基础地质与矿产地质、其他、水资源与环境等。