圆弧滑面边坡稳定性
非圆弧滑面边坡稳定性
Sweden条分法 Bishop条分法 不平衡推力法 通用条分法
边坡稳定性 程序编制
多点、多向地震动作用边坡稳定性影响因素研究
几何参数 土性参数 地震动参数 双层边坡 不同滑面
不同地震动输 入边坡稳定性
双江口土石坝坝坡稳定性研究
研究内容
1. 引入多点、多向地震荷载
aHi (t) aVi (t)
B
aVi-1 aHi
aVj aHj
n
…..
A
aHi-1 aVi
j+1 j
1 23
i-1 i
......
kHi (t)＝iaHi (t) / g
QHi＝kHi (t)Wi
kVi (t)＝iaVi (t) / g
QVi＝kVi (t)Wi
研究内容
2. 圆弧滑面多点、多向地震边坡稳定分析
Donald
1.39 1.00
\
陈祖煜
1.385 1.007
\
本文
Sweden法 Bishop法
1.160
1.405
0.921
1.017
0.954
1.034
研究内容
3. 非圆弧滑面多点、多向地震边坡稳定分析 不平衡推力法
Pi-1 QHi
QVi
Wi
Pi
θi
Ti
Ni
切线平衡 Ti Pi Pi1 cos(i1 i ) Wi sini QHi cosi QVi sini 0 法线平衡 Ni uili Wi cosi Pi1 sin(i1 i ) QHi sini QVi cosi 0
y+dy yt+dyt
Z+dZ Z
yt y
q
E+dE β+dβ
dx X
dQH
dQV
ΔW
G
β E
G+dG X+dX
θ dT
dN
x y
研究内容
通用条分法(力平衡)
x方向： dN sin dT cos dQH d (G cos ) 0 y方向： dN cos dT sin (W qdx) dQV d (G sin ) 0
第8章
多点、多向地震作用下边 坡稳定性分析
主要内容
1 研究背景
2 研究现状
3 研究内容
多点、多向地震动荷载引入 多点、多向地震边坡稳定性圆弧滑面极限平衡条分法 多点、多向地震边坡稳定性非圆弧滑面极限平衡条分法 多点、多向地震作用下边坡稳定性影响因素研究 工程实例分析
研究背景
微分形式
cos(e
)
dG dx
sin(e
)G
i )
显式表达
Pi FsWi sini (Wi cosi uili ) tan i i Pi1 cili QHi[cosi tani sini ] QVi[sini tani cosi ]
i cos(i1 i ) tan i sin(i1 i )
研究内容
3. 非圆弧滑面多点、多向地震边坡稳定分析 通用条分法土条受力示意图
土层2：γ=19.5kN/m3,
φ=23°,c=5.3kPa
土层3
土层3：γ=19.5kN/m3,
φ=20°,c=7.2kPa
计算 条件
地震激励点位于滑面底部端点处A 地震动输入在各个土条重心处 视波速va＝500m/s，地震峰值加速度amax＝0.15g
计算工况
不考虑地震 单点、单向
考虑地震 多点、多向
n1
A
QHi
Ei
hi Ei+1 i
QVi
Wi Ti
N＇i
li Ui
N
[cbi Wi (1 ru seci ) tani QVi tani]/[cos（i 1 tani tani/ Fs）]
Fs (t) n1
N
(Wi sini
n1
QHi
eHi R
QVi sini )
研究内容
算例1
均 质 土 坡
计算工况
本文 Donald 陈祖煜
Sweden法 Bishop法
不考虑地震
1.00 0.991 0.909
1.008
单点、单向 \
\
0.735
0.781
考虑地震
多点、多向 \
\
0.754
0.804
研究内容
算例2 非 均 质 土 坡
土层1：γ=19.5kN/m3,
土层1
φ=38°,c=0kPa
土层2
研究内容
隐式表达
不平衡推力法
Pi Wi sini (Wi cosi uili ) tani / Fs i Pi1 cili / Fs QHi[cosi sini tani / Fs ] QVi[sini cosi tani / Fs ]
i
cos(i1
i )
tan i
Fs
sin(i1
5.12汶川地震诱发滑坡灾害
海地地震滑坡航拍图(2010)
克什米尔地震滑坡(2005)
研究背景
2. 工程建设的需要
➢三多：山多、地震多、建设多 随时间、空间变化 50m
➢地震动： 竖向地震动不可忽视
2倍
对于尺寸较大的高边坡及土石坝进行多点、多 向地震动作用下的稳定性分析具有重要意义
研究现状
研究现状
Fs (t) n1
N
(Wi sini
n1
QHi
eHi R
QVi sini )
研究内容
2. 圆弧滑面多点、多向地震边坡稳定分析
eVi
Bishop条分法
O R
Wi QVi Ti sin Ni cosi 0
bi
eHi
B
N
(Wi sini R Ti R QHi eHi QVi eVi ) 0
Elevation/m H=10m
ACAD考题(Donald I. B. and Giam K. Y.,1992)
A γ=20.0kN/m3, φ=19.6°,c=3kPa
Distance/m
计算 条件
地震激励点位于滑面底部端点处A 地震动输入在各个土条重心处 视波速va＝500m/s，地震峰值加速度amax＝0.2g
多点地震作用大跨度结构
比较复杂，值得研究
地震边坡稳定研究
理论计算
拟滑 数 静块 值 力方 模 法法 拟
现场调查
试验研究
研究现状
存在问题
边坡地震动输入
形式单一
地震边坡稳定性分析 方法不成熟
有必要开展多点、多向地震动作用下 边坡稳定性研究
研究内容
技术路线
多点、多向地震动作用边坡稳定性研究
多点、多向地 震动输入
eVi
Sweden条分法
O R
bi
eHi
B
Ni U Wi cosi QHi sini QVi cosi
A N
(Ti R Wi sini R QHi eH QVi eVi ) 0
n1
QHi
hi
QVi
Wi Ti
i
N＇i
li Ui
N
[Wi (cosi rui seci ) tani cibi seci (QHi sini QVi cosi ) tani]