基于拟动力法的反倾层状岩质边坡弯曲倾倒稳定性分析

袁东豪; 许明; 蔡宇; 刘先珊; 蓝日彦; 袁帮国

doi:10.20000/j.1000-0844.20240425001

地震工程学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (06) : 1347 -1356. DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240425001

基于拟动力法的反倾层状岩质边坡弯曲倾倒稳定性分析

袁东豪, 许明, 蔡宇, 刘先珊, 蓝日彦, 袁帮国

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摘要

针对拟静力法因忽略地震波动效应导致计算结果偏保守的问题，提出一种引入地震加速度的的反倾层状岩质边坡稳定性分析方法，以反映地震波动效应。基于拟动力法，运用极限平衡理论和悬臂梁弯曲理论，分别推导剪切滑移和弯曲拉裂破坏模式下的层间推力计算公式。在此基础上，应用最小寻优原则确定边坡最危险破坏面和边坡安全系数，并通过拟动力安全系数的时程演化，揭示地震动特性与地质构造参数对边坡稳定性的影响规律。研究结果表明：(1)拟动力安全系数呈周期性波动，其峰值受地震系数影响，呈现不同幅度的改变；(2)拟动力最小安全系数始终介于静力与拟静力安全系数之间，地震波波长与坡高之比(λ/h)较小时，拟动力法精度优于拟静力法，λ/h越大，两者计算结果越接近；(3)考虑振动放大效应后，大部分质点加速度高于拟静力加速度，导致拟动力计算结果小于拟静力计算结果；(4)边坡坡度、倾角及层厚显著影响边坡稳定性，岩体倾倒下滑力及长细比的变化是导致边坡失稳的深层原因。