三维边坡临界地震加速度系数与静态安全系数的关系

现有的理论分析方法主要通过提供各种稳定性系数,例如静态安全系数或临界地震加速度系数实现对边坡稳定性的评估,而关于边坡安全系数与临界地震加速度系数的相关关系的研究较少。本文在极限分析上限分析法的框架下,探讨了三维边坡静态安全系数与临界地震加速度系数之间的关系。基于三维旋转破坏机理,首先,采用拟静力法给出了边坡临界地震加速度系数和采用强度折减技术给出了静态安全系数;然后,在考虑不同的坡角β、摩擦角φ和无量纲系数B/H和c/γH的条件下,研究了静态安全系数与临界地震加速度系数的相关关系;最后,给出了静态安全系数与临界地震加速度系数的拟合公式,并通过理论结果和数值结果对所提出的拟合公式进行了验证。

牛顿法计算Sarma法边坡安全系数

根据Sarma法的基本假定即条块侧面与底面抗剪强度按同一比例调用，将斜条块侧面的推力分解为分别与摩擦力和凝聚力有关的2个分量，由条块力的平衡条件，推导出更为简洁的隐含安全系数的条块推力递推方程。为了加速收敛，采用牛顿法迭代法计算安全系数，并推导出计算中所需有关导数的解析表达式。同时，利用所得推力递推方程重新推导出了临界地震加速度系数Ke的显式表达式，该式与原始的Sarma法等效，但形式上更为简明且便于应用。算例表明，本文的改进的Sarma法算法收敛迅速，迭代3～5步即可达到工程所需精度，计算结果与经典算例Sarma法解答及塑性力学理论解均非常接近。

地震作用下黄土边坡动态滑动位移研究

提出在地震作用下黄土边坡滑动的新模型,该模型由一个四边形块体和一个扇形块体构成。根据牛顿第二定律,分析该边坡在地震作用下两滑动块体的受力状态,推导任一时刻滑动块体的加速度。从而给出该边坡模型的临界地震加速度系数表达式并计算不同参数下,临界地震加速度系数的值。对已推导边坡块体加速度积分,解得任一时刻滑动块体的位移表达式,计算此时滑动块体的位移特解,并根据给定的三种实例,计算不同参数下滑动块体的位移。结果表明:块体交界面的倾角对临界地震加速度系数和块体滑动位移有显著的影响,当块体交界面倾角为正时,滑体越大,则临界地震加速度系数越小;当块体交界面的倾角为负时,滑体越小,则临界地震加速度系数越小;当块体交界面的倾角相等、持时相同时,滑块越大,位移越小。研究结果可为相关边坡的抗震设计及地震滑坡位移计算提供新的参考。