等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法技术

本发明专利技术公开了一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法，首先分级施加静荷载，并按每级静荷载施加后土中应力应变的变化情况，修正力学参数，按照实际的应力应变特点构建本构模型作为应力‑应变关系的数学模型，当所有静荷载施加后，计算出的累积应力即为震前土坡中的静应力；然后根据土坡抗震设计要求，确定地震加速度时程关系，然后采用二级时段法输入；最后静力与动力反应计算，求得土坡内某些点的有效应力，本发明专利技术解决了现有技术中存在的在土坡稳定性分析中不能将地震、土坡结构以及材料的动力特性同时考虑的问题。

【技术实现步骤摘要】
等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法
本专利技术属于地质工程
，具体涉及一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法。
技术介绍
基于当前对于土坡进行地震稳定性分析时，大多都是采用的等效荷载法，该方法能够有效考虑地震作用时的动力特性以及结构的动力特性，但是其忽略了重要的材料问题，土材料自身的动力特性，即应力应变的滞后性并没有在抗震分析中加以考虑。大量的试验结果表明，土体材料由于其独特的颗粒特性，在经历动荷载作用下，土体的应力应变之间存在着明显的非线性，且由于土体阻尼的存在表现出强烈的滞后性。伴随着动荷载的强度以及持续时长的改变、增加，土体的强度明显降低，乃至发生失稳液化。因而土材料本身的动力特性就成了影响土坡稳定性的重要因素，如何将地震、土坡结构以及材料的动力特性同时在土坡稳定性分析中加以考虑，是现如今常用的等效荷载法需要突破的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法，解决了现有技术中存在的在土坡稳定性分析中不能将地震、土坡结构以及材料的动力特性同时考虑的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种等参单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、分级施加静荷载，并按每级静荷载施加后土中应力应变的变化情况，修正力学参数，按照实际的应力应变特点构建本构模型作为应力‑应变关系的数学模型，当所有静荷载施加后，计算出的累积应力即为震前土坡中的静应力；步骤2、根据土坡抗震设计要求，确定地震加速度时程关系，然后采用二级时段法输入；步骤3、静力与动力反应计算，求得土坡内某些点的有效应力。

【技术特征摘要】
1.一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、分级施加静荷载，并按每级静荷载施加后土中应力应变的变化情况，修正力学参数，按照实际的应力应变特点构建本构模型作为应力-应变关系的数学模型，当所有静荷载施加后，计算出的累积应力即为震前土坡中的静应力；步骤2、根据土坡抗震设计要求，确定地震加速度时程关系，然后采用二级时段法输入；步骤3、静力与动力反应计算，求得土坡内某些点的有效应力。2.根据权利要求1所述的一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法，其特征在于，所述步骤1中本构模型为邓肯-张模型或者弹塑性本构模型。3.根据权利要求1所述的一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法，其特征在于，所述步骤2中二级时段法中，一级时段是指地震加速度曲线发生转折的相邻2个转折点之间的时段；二级时段也称为计算时段，是指将一级时段按积分稳定性和计算精度要求，均匀等分的每个等份时段。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：步骤3.1、在一级时段内循环；步骤3.2、假定单元的初始动剪切模量Gi和阻尼比λi，i指第i个单元；步骤3.3、对该一级时段内的所有二级时段循环，计算出该一级时段内的动剪应变时程关系及平均动剪应变γ；步骤3.4、确定该一级时段的等效周数及液化次数；步骤3.5、计算该一级时段结束时的动孔隙压力和有效应力。5.根据权利要求4所述的一种等参单元法与滑动面法相结合的土坡地震稳定性分析方法，其特征在于，所述步骤3.3具体按照以下步骤实施：步骤3.3.1、求解每个二级时段内的动力方程：[M]{δ″}+[C]{σ′...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏儒，朱浩轩，郭霄汉，赵鹤，冯浩，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61