地震作用下边坡稳定安全度分析与评价PDF电子书下载

第1章 典型边坡失稳震害调查及研究进展概述 1

1.1 概述 1

1.2 国内外典型地震滑坡案例 3

1.2.1 四川汶川地震滑坡 3

1.2.2 青海玉树地震滑坡 10

1.2.3 海原地震诱发的黄土滑坡 18

1.2.4 台湾集集大地震滑坡 22

1.3 地震作用下边坡失稳影响因素分析 28

1.3.1 地震烈度影响 28

1.3.2 岩性控制作用 28

1.3.3 边坡地形地貌影响 29

1.4 边坡地震稳定安全度评价国内外研究进展 30

1.4.1 边坡抗震稳定确定性分析方法研究现状 30

1.4.2 边坡抗震稳定可靠度方法研究现状 33

1.5 边坡地震破坏模式研究进展 35

1.6 边坡地震动输入研究进展 35

1.7 边坡动力模型试验法研究进展 36

参考文献 36

第2章 岩土体及软弱结构面材料静动力特性 41

2.1 概述 41

2.2 饱和土体动力本构模型 43

2.2.1 基于黏弹性理论的土体动力本构模型 43

2.2.2 基于弹塑性理论的土体动力本构模型 45

2.2.3 基于广义塑性理论的Pastor-Zienkiewicz模型 50

2.3 岩体材料静动力本构模型 63

2.3.1 岩石强度随应变率变化的特点 63

2.3.2 材料强度应变率依赖性的内在机理 64

2.3.3 岩石的动力本构理论 65

2.4 含三维裂纹岩体损伤开裂破坏机理 69

2.4.1 节理岩体力学参数与岩体破坏特征 70

2.4.2 三维裂纹岩体损伤开裂破坏本构模型 72

2.4.3 节理岩体三维细观损伤开裂破坏试验 75

2.4.4 含三维裂纹岩石破坏行为的数值模拟 80

2.4.5 软弱结构面动本构数值模拟研究 95

参考文献 96

第3章 边坡场地地震动输入 103

3.1 概述 103

3.2 水工边坡抗震设防标准 103

3.2.1 水工边坡的分类设防 103

3.2.2 水工边坡的多级设防 104

3.3 常用人工边界条件简介 104

3.3.1 黏性边界 105

3.3.2 旁轴近似边界 106

3.3.3 透射边界 107

3.3.4 黏—弹性人工边界 108

3.4 地震动输入方法 108

3.4.1 入射自由波场的输入 109

3.4.2 侧边界波动输入方法 109

3.4.3 底边界波动输入方法 110

3.5 地震动输入参数选取 111

3.6 动力边界范围选取的讨论 112

3.6.1 地基范围的讨论 113

3.6.2 自由边界范围的讨论 114

3.7 河谷形状对边坡动力响应的放大效应研究 114

3.7.1 锦屏一级河谷地形、山脊等对地震动的影响研究 115

3.7.2 白鹤滩边坡地震动放大效应研究 115

参考文献 117

第4章 边坡抗震安全度评价拟静力法动态分布系数 119

4.1 概述 119

4.2 拟静力分析方法 119

4.3 边坡地震动态放大系数分布规律研究 120

4.3.1 计算模型与边界条件的设置 121

4.3.2 坡高对地震系数的影响 121

4.3.3 坡角对地震系数的影响 122

4.3.4 边坡弹性模量的影响 123

4.3.5 地震烈度的影响 124

4.4 边坡抗震安全度评价动态分布系数取值建议 124

4.5 算例 126

4.5.1 计算资料 126

4.5.2 计算结果分析 126

参考文献 129

第5章 边坡抗震安全度评价数值模拟分析方法 131

5.1 概述 131

5.2 安全系数迭代解法与滑移模式搜索 131

5.2.1 安全系数的迭代解法 131

5.2.2 非线性有限元迭代解法 133

5.2.3 滑移模式搜索 133

5.3 饱和-非饱和土质边坡非线性有限元动力分析方法 134

5.3.1 饱和-非饱和非稳定渗流分析 134

5.3.2 饱和-非饱和非稳定渗流边坡稳定分析 141

5.4 分区有限元与块体界面元动力混合解法 145

5.4.1 接触问题的基本概念 145

5.4.2 混合解法力学模型描述 147

5.4.3 动力分区有限元方程 148

5.4.4 块体界面动力迭代方程推导 149

5.4.5 考虑结构面材料影响 152

5.4.6 算例 153

5.5 LDDA分析方法 156

5.5.1 方法概述 156

5.5.2 方法原理 156

5.6 边坡稳定分析的动力强度折减法与判据 158

5.6.1 动力强度折减法 158

5.6.2 动力强度折减法失稳判据 158

5.7 算例 159

5.7.1 安全系数的迭代解法算例 159

5.7.2 饱和-非饱和非稳定渗流分析算例 159

5.7.3 非线性有限元迭代解法算例 160

5.7.4 动力强度折减法算例 163

参考文献 166

第6章 边坡抗震安全度评价可靠度分析方法 169

6.1 概述 169

6.2 正交试验响应面法 170

6.2.1 正交表安排试验 170

6.2.2 响应面法极限状态函数显式化 171

6.2.3 几何法求解可靠指标 171

6.3 改进的正交试验加权响应面法 174

6.3.1 改进的正交试验法 174

6.3.2 加权回归拟合响应面 174

6.3.3 改进效果的验证 175

6.4 岩土材料参数随机性 176

6.4.1 数理统计方法 176

6.4.2 抗剪参数的分布类型 177

6.5 地震动参数随机性 177

6.5.1 反应谱形状三参数 177

6.5.2 地震加速度的分类 178

6.5.3 反应谱形状三参数计算 179

6.5.4 反应谱形状三参数统计 180

6.5.5 设计峰值加速度的确定 181

6.6 人造地震动对动力强度折减安全系数的影响 181

6.6.1 人造地震动说明 181

6.6.2 典型边坡算例 182

6.6.3 计算条件 183

6.6.4 动力强度折减安全系数统计特性 183

6.7 设防标准下边坡地震稳定动力可靠度分析方法 184

6.7.1 动力强度折减法边坡动力稳定极限状态函数 185

6.7.2 边坡动力稳定可靠度计算流程 185

6.7.3 边坡动力可靠度算例分析 185

6.8 工程应用 188

6.8.1 边坡概况 188

6.8.2 计算模型 189

6.8.3 边坡动力稳定分析 189

6.8.4 边坡动力可靠度分析 190

参考文献 192

第7章 边坡抗震安全度评价振动台试验研究 194

7.1 概述 194

7.2 动态结构模型相似条件 195

7.2.1 空间条件相似 195

7.2.2 物理条件相似 196

7.2.3 边界条件相似 197

7.2.4 运动条件相似 197

7.2.5 相似常数的确定 198

7.3 大型振动台模型试验仪器简介 198

7.3.1 地震模拟系统 198

7.3.2 数据采集处理分析系统 199

7.4 边坡动力响应振动台试验研究 199

7.4.1 模型制作 199

7.4.2 模型设计与测点布置 199

7.4.3 地震波加载 202

7.4.4 试验方案 203

7.4.5 地震动响应规律研究 203

7.4.6 地震动幅值对模型边坡动力响应的影响 205

7.5 边坡破坏过程振动台试验研究 207

7.5.1 测点布置 207

7.5.2 摩擦系数的模拟及其试验 208

7.5.3 地震波加载原则及试验方案 209

7.5.4 试验现象记录 210

7.5.5 结构面对地震动力响应的影响 210

7.5.6 已知滑动面边坡地震失稳判据 212

参考文献 213

第8章 典型工程边坡抗震安全度评价 215

8.1 概述 215

8.2 溪洛渡库区边坡抗震安全度评价 215

8.2.1 干海子滑坡稳定分析 215

8.2.2 付家坪子滑坡稳定分析 223

8.3 向家坝库区边坡抗震安全度评价 229

8.3.1 珍珠坝熊家湾滑坡稳定分析 229

8.3.2 哈老窝滑坡稳定分析 233

8.4 白鹤滩水电站左岸边坡抗震安全度评价 239

8.4.1 左岸边坡概况 239

8.4.2 有限元计算模型 241

8.4.3 静力计算 242

8.4.4 动力计算 246

8.5 果多水电站边坡抗震安全度评价 252

8.5.1 计算模型 252

8.5.2 材料参数 254

8.5.3 计算荷载与工况 255

8.5.4 下游边坡三维非线性稳定分析 257

8.6 大岗山双曲拱坝坝肩滑块抗震稳定动力模型试验研究 260

8.6.1 大岗山工程简介 260

8.6.2 基本试验条件和坝肩滑块的模拟 261

8.6.3 地震动输入和试验方案 265

8.6.4 坝肩滑裂体动态响应 268

8.7 地震作用下圣费尔南多大坝坝坡失稳破坏数值模拟 276

8.7.1 受水平地震荷载作用的砂土土层 276

8.7.2 San Fernando坝在地震荷载作用下的破坏分析 279

参考文献 286