地震纵横波时差耦合作用的斜坡崩滑响应研究

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• 责任者：崔芳鹏^c中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院工程地质力学重点实验室^d1979^e博士研究生 ; 殷跃平^c中国地质调查局 ; 许强^c成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 ; 胡瑞林 ; 张明
• 刊名：岩土工程学报
• 出版年：2010
• 卷期：32^b8总216
• 关键词：斜坡 ; 滑坡 ; 耦合作用20^a崩塌 ; 地震响应 ; 离散元法 ; 数值模拟 ; 本构方程 ; 结构面 ; 纵波 ; 横波
• 页码：1266～1273
• 索书号：P473.066/357
• 图表：^c表1参16插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2011/02

摘要

运用离散元数值模拟技术，对北川新中崩滑体在具地域性和空间非均质性的地震纵横波时差耦合作用下产生崩滑破坏的动力全过程进行了研究，确定了该斜坡体在强震动力作用下产生崩滑破坏的形成机制及主控因素。研究表明:(1)对于新中崩滑体的先期崩滑破坏而言，由于其距离初始震中较远，故源自初始震源的地震纵横波到达该斜坡体的时差较长，为约15.21 s，而该斜坡体在地震纵波作用于斜坡体后8 s后即开始破裂，故其先期崩滑破坏是受到地震纵波产生的水平与竖向拉裂耦合作用所致，并以水平拉裂作用占优，而后期的抛射及运动过程则是受到地震纵横波的耦合作用所致;(2)对其发生先期崩滑的主控因素言，在地震构造组合机制、岩体结构与构造、斜坡岩体风化程度及物理力学参数等因素既定的情况下，地震纵波产生的水平与竖向拉裂耦合作用是诱发斜坡体产生初期崩滑破坏的主控因素，而斜坡所处地形(如高程差、沟谷延伸方向)则是促使破坏后的斜坡体形成后续碰撞解体及碎屑流等运动过程的控制诱发因素;(3)该斜坡体动力响应特征值的放大效应表明，其放大系数值从大到小依次是水平加速度＞竖向加速度＞水平速度＞竖向速度，该结果与斜坡体发生先期崩滑破坏的形成机制及主控因素相符合，即地震纵波产生的水平加速度起到了优势破坏作用。以上研究为强震动力作用下的斜坡体先期崩滑破坏提供了新方法。