张裂缝下地震边坡屈服加速度的计算与稳定性分析

本文主要探讨了在地震边坡稳定性分析中考虑张裂缝的重要性和计算方法。传统边坡稳定性分析往往忽视了土体在地震过程中可能出现的拉裂破坏现象，特别是张裂缝的形成，这种破坏形式对边坡的稳定性具有显著影响。作者利用极限平衡-拟静力法作为基础，构建了在水平地震力和竖向地震力作用下，边坡力与力矩平衡的模型。通过变分理论，研究者能够找出临界破坏面以及与之相关的正应力分布情况。 张裂缝的存在使得地震边坡的稳定性大大降低，尤其对于垂直边坡，这一影响可以达到50%。这意味着即使在较小的地震荷载下，张裂缝也可能引发边坡失稳。研究发现，边坡的坡度对地震时的屈服加速度有显著影响。具体来说，当边坡坡度较大时，竖向地震力向下作用会导致屈服加速度减小；相反，当边坡坡度较小时，竖向地震力向上作用则会导致屈服加速度减小。这表明，边坡的倾斜角度不仅决定了地震力的作用方向，还直接影响到地震响应的大小。 关键词包括"张裂缝"、"边坡稳定性"、"地震"、"极限平衡法"和"滑动面"，这些概念是本文的核心，它们共同构成了一个完整的理论框架，用于量化和预测地震下考虑张裂缝边坡的稳定性问题。这项研究对于工程设计中的边坡安全评估、灾害风险管理和抗震设计具有重要的实践意义，有助于提高边坡结构的抗震性能和预防潜在的地质灾害。