一种预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法，包括如下步骤：步骤1、建立地震作用下预应力锚杆加固边坡的动态破坏机构；步骤2、建立地震作用下预应力锚杆加固边坡的即时变位模式，得到锚杆轴力、锚固角度、坡高和坡角的时态递推公式；步骤3、基于极限分析上界法推导出屈服加速度随时间变化的变化情况；步骤4、基于时态分析方法对屈服加速度与地震位移的耦合关系进行解耦，从而获得预应力锚杆加固边坡屈服加速度的变化以及地震永久位移；步骤5、利用得到的地震永久位移来评估预应力锚杆加固边坡的地震稳定性。力锚杆加固边坡的地震稳定性。力锚杆加固边坡的地震稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法


[0001]本专利技术属于地震灾害对边坡与支挡结构的风险评估
，具体涉及一种预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法。

技术介绍

[0002]Newmark提出了边坡地震永久变形的滑块计算模型，并建议采用地震永久变形来评价边坡的地震稳定性。Newmark滑块模型认为，当作用于潜在滑体上的地震惯性力等于滑动面上的屈服抗力时，此时对应的地震加速度即为屈服加速度，而滑体的地震永久变形可由超过滑体屈服加速度的加速度时程曲线做二次时程积分来获得。目前，基于Newmark理论对预应力锚杆加固边坡的地震永久位移进行计算时，会将屈服加速度视为常量来进行计算，但由于实际的屈服加速度是动态变化的，将屈服加速度视为常量的计算方式获得的地震永久位移是不准确的，从而会导致采用地震永久变形来评价边坡的地震稳定性可能得出错误结论。
[0003]因此，需要设计一种新的预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法，以解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、建立地震作用下预应力锚杆加固边坡的动态破坏机构；步骤2、建立地震作用下预应力锚杆加固边坡的即时变位模式，得到锚杆轴力、锚固角度、坡高和坡角的时态递推公式；步骤3、基于极限分析上界法推导出屈服加速度随时间变化的变化情况；步骤4、基于时态分析方法对屈服加速度与地震位移的耦合关系进行解耦，从而获得预应力锚杆加固边坡屈服加速度的变化以及地震永久位移；步骤5、利用得到的地震永久位移来评估预应力锚杆加固边坡的地震稳定性。2.根据权利要求1所述的预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法，其特征在于，所述步骤1中，动态破坏机构是基于时态变化的对数螺旋潜在滑裂面的动态破坏机构；极坐标下t时刻的该对数螺旋潜在滑裂面的数学表达式为：其中，R0(t)、θ0(t)为潜在滑裂面起始点的极半径与极角，为边坡土体的内摩擦角；R(t)、θ(t)为潜在滑裂面任意点的极半径与极角；e为自然对数的底数。3.根据权利要求1所述的预应力锚杆加固边坡的地震稳定性评估方法，其特征在于，步骤2中，锚杆轴力、锚固角度、坡高和坡角的时态递推公式，分别为：骤2中，锚杆轴力、锚固角度、坡高和坡角的时态递推公式，分别为：骤2中，锚杆轴力、锚固角度、坡高和坡角的时态递推公式，分别为：骤2中，锚杆轴力、锚固角度、坡高和坡角的时态递推公式，分别为：骤2中，锚杆轴力、锚固角度、坡高和坡角的时态递推公式，分别为：其中，β(t)、β(t+dt)分别为t时刻与t+dt时刻的坡角；h(t)、h(t+dt)分别为t时刻与t+dt时刻的坡高；ζ
i
(t+dt)为t+dt时刻的第i根锚杆的锚杆倾角；T
i
(t)、T
i
(t+dt)分别为t时刻与t+dt时刻第i根锚杆的锚杆轴力；l
i
(t)、l
i
(t+dt)分别为t时刻与t+dt时刻第i根锚杆的锚杆自由段的长度；
R
h
(t)、θ
h
(t)为坡脚的极半径与极角，R
it
(t)、θ
it
(t)为第i根锚杆与潜在滑裂面的交点的极半径与极角；为t时刻转动角加速度；dt为时间微元；z
i
(t)、z
i
(t+dt)分别为t时刻与t+dt时刻第i根锚杆的锚杆位置；du
x
、du
z
分别为时间微元dt内产生的地震水平位移和地震竖直位移；E
i
、A
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢浩，鲁立，李瀚，林宇亮，郭冬冬，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：