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《地震力作用下的反傾巖質邊坡失穩(wěn)機制 精靈論》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、地震力作用下的反傾巖質邊坡失穩(wěn)機制陳冉升1,劉高1,卡毛措1,吳瑋江2(1.蘭州大學土木工程與力學學院,蘭州,730000;52.甘肅省科學院地質自然災害防治研究所,蘭州,730000)摘要:為了探討地震作用下邊坡動力失穩(wěn)機制,針對反傾巨厚層狀巖質邊坡,以汶川地震誘發(fā)的寨子崖滑坡為例,采用數(shù)值計算方法,分析地震作用下反傾巖質邊坡的動力響應特征。底部鋸齒狀滑面的形成及頂部部分巖土體被拋出表明巖質邊坡在地震作用下的失穩(wěn)機制包含了邊坡在豎向地震作用下拉裂引起的破壞。實際的巖質邊坡在地震力作用下的失穩(wěn)是巖體10受拉和受剪共同作用引起
2、的,特別是在地震往復運動中,邊坡巖土體更易發(fā)生拉破壞。水平和豎向加速度共同作用時,豎向地震力對穩(wěn)定性和位移有更大的影響。關鍵詞:地震;巖質滑坡;豎向地震力;動力破壞InstabilityMechanismofAnti-dipRockSlopeUnder15SeismicLoadChenRansheng1,LiuGao1,KaMaocuo1,WuWeijiang2(1.SchoolofCivilEngineeringandMechanic,LanzhouUniversity,Lanzhou,730000;2.Geologica
3、lHazardsPreventionInstitute,GansuAcademyofSciences,Lanzhou,730000)Abstract:ThedynamicresponsecharacteristicofheavylayerandAntidipStratifiedrockslopeunder20seismicloadisinvestigatedbythenumericalanalysis,withtheZhaiziyaLandslideasanexamplewhichinducedbytheWenchuanEa
4、rthquake,inordertoclarifythedynamicinstabilityoftheanti-diprockslopecausedbytheearthquake.Theresultshowsthat,serratedslipsurfaceformedinthelowerpartandthrowing-outofpartialrockmassintheupperpartoftherockslopeindicatethattensionfailurecausedbyverticalseismicloaddomi
5、natesthefailuremechanismoftherockmass.Infact,the25failureofrockslopeunderseismicloadarecausedbythecombinedactionoftensilestressandshearstress,besides,tensionfailurearemorecommonwithintherockslope,especiallyinthereciprocatingmotioninducedbytheseismicload.Thevertical
6、accelerationwasfoundtoreducefurtherthestabilityanddisplacementoftherockmasses.Keywords:earthquake;rockslope;verticalseismicload;dynamicfailuremechanism301引言地震作用下的邊坡穩(wěn)定是巖土工程中十分關心的問題之一,以“5·12汶川地震”為例,因其震級高、釋放能量大和持續(xù)時間長,導致四川、甘肅、陜西等51個縣(市)嚴重受災[1],地震誘發(fā)的滑坡、崩塌等次生災害比地震造成的直接危害
7、更為嚴重[2]。35地震作用下邊坡穩(wěn)定性的核心是邊坡巖土體的動力響應[3],人們采用數(shù)值方法和動力試驗等方法,對邊坡的動力響應及變化規(guī)律[3-5]、土體軟化[6]、邊坡破壞特征[7,8]、穩(wěn)定性[9,10]以及變形破壞機制等開展了大量研究。基于對地震作用力的認識,當前研究以及工程設計和治理中仍多關注水平地震力。越來越多的研究和地震記錄表明,地震期間不僅有水平地震力,也有豎向地震力,地震對建筑物的破壞因水平震力和豎向地震力共同作用而發(fā)生[11]。地震作用下巖土體的變形破40壞與失穩(wěn)也是二者共同作用所致[12-15],更有甚者,
8、某些情況下后者的作用于遠大于前者[13-15],如“5·12汶川地震”時,地震記錄到的地面運動豎向和水平加速度基本相當,重達300噸的巨石從山頂被拋射下來[12]。眾所周知,不同賦存環(huán)境和結構的巖土體,其力學性質不同,對地震動力作者簡介:陳冉升(1986-),女,主要研究方向:巖土工程數(shù)值