一种地震荷载作用下三维边坡稳定性预测方法

摘要

本发明涉及一种地震荷载作用下三维边坡稳定性预测方法。它包括以下步骤：步骤1、选定具体待预测的滑坡体，确定三维滑面形状及滑坡体几何尺寸；三维滑面分为滑裂面和边坡表面，将滑裂面和边坡表面用方程表示；步骤2、将三维滑坡体离散化；步骤3、建立考虑地震荷载作用下三维边坡稳定性预测的方程组，由方程组求解得到三维边坡稳定系数的历时数据；步骤4、根据稳定系数的历时情况，并搜索在地震荷载作用下边坡的最不利情况，判断最不利情况下稳定系数是否大于所设定的边坡稳定性临界值；本发明的优点是：考虑了地震荷载在边坡工程中的动力效应，计算精度有所提高，预测结果更为可靠。

主权项

1.一种地震荷载作用下三维边坡稳定性预测方法，其特征是：它包括以下步骤：步骤1、选定具体待预测的滑坡体，确定三维滑面形状及滑坡体几何尺寸；三维滑面分为滑裂面和边坡表面，将滑裂面和边坡表面用方程表示；边坡表面的参数有边坡斜面在水平面上的投影长度l，边坡斜面在竖直方向上的投影长度H；滑裂面的参数依据实际几何形状确定，确定岩土材料的强度参数粘聚力c和内摩擦角φ以及泊松比μ；水平和竖直方向地震加速度分别为a_h(z,t)和a_v(z,t)，水平和竖直方向的地震加速度系数分别为k_h和k_v，重力加速度为g，地震波的角速度为，其值为，式中T为地震波的周期，横向和纵向地震波在岩土材料中的传播速度分别为v_s和v_p，地震波在岩土材料中的放大系数f；步骤2、将三维滑坡体离散化，三维滑坡体被垂直离散为行和列条柱，每个条柱按所在的行号和列号定义为；假定行方向的条柱间作用力与水平面夹角为±α，假定列方向的条柱间作用力与水平面夹角为±β；步骤3、建立地震荷载作用下三维边坡稳定性预测的方程组，由方程组求解得到三维边坡稳定系数Fs的历时数据；步骤4、根据稳定系数的历时情况，并搜索在地震荷载作用下边坡的最不利情况，判断最不利情况下稳定系数是否大于所设定的边坡稳定性临界值，若大于临界值，则该三维边坡稳定；若小于临界值，则该三维边坡不稳定。