地震波入射方向对边坡动力响应的影响

【摘要】影响地震边坡的动力响应的因素主要来自两个方面，一个是边坡的自身属性，二个是地震动力作用方式。对于特定的边坡而言，地震动力作用的变化是导致边坡动力响应变化的主导因素。地震动作用方式包括地震动力作用方向、性质以及地震动的强度、频率和持时三要素。地震波入射方向变化会导致地震动力作用方式的变化，进而边坡动力响应发生变化。目前，地震边坡的研究中，地震波入射方向对边坡动力响应影响研究成果未见报道。本文采用FLAC3D有限差分软件，通过数值模拟采用荷载增强法研究地震波入射方向对边坡地震动力响应以及边坡地震破坏的临界地震峰值加速度。迄今为止，在边坡地震动力响应数值模拟中，地震波斜入射激振还是一个没有很好解决的技术问题。本文利用地震波的入射角和入射方位角两个参数，考虑不同震相的质点振动方式以及地震波动位移与应力的物理关系，建立了斜入射地震动激振方法，扫除了斜入射地震动激励边坡地震动力响应数值模拟的技术障碍。在解决斜入射地震波激振技术的基础上，利用数值模拟方法研究了具有平、凸、凹坡面以及双平面形态的均质边坡对不同入射方向的地震动的响应规律和边坡地震破坏的临界加速度，并进一步模拟研究了宝鸡蟠龙塬黄土边坡对不用入射方向的地震动的动力响应和临界加速度。通过研究取得了以下认识和成果：（1）当地震作用强度较小时，地震波初动方向对边坡动力响应几乎无影响；但地震作用强度较大时，地震波初动方向对边坡的动力响应影响很大。（2）不同坡面形态的边坡对应有不同的临界地震加速度。（3）边坡临界地震峰值加速度随地震波入射方位角和入射角的变化而变化，地震波入射角变化对边坡地震临界峰值加速度的影响比地震波入射方位角变化的影响更显著。（4）边坡临界地震加速度也会受到地震波震相类型的影响，而且地震波入射方位角和入射角对边坡地震动力响应影响的敏感性与地震波震相类型和边坡坡面形态相关。
【作者】熊峰；
【导师】孙进忠；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地质工程，2014，硕士
【关键词】边坡；地震动力响应；临界地震加速度；地震波；斜入射；

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