土坡地震响应数值模拟中最优边界范围选取

摘要

在土质边坡地震响应数值模拟中,科学合理地选取边坡计算模型的边界范围是决定模拟结果合理性的关键因素之一.基于有限元数值模拟方法,分别建立了边坡前缘和后缘两组边界尺寸不同的概化模型,选取了两条不同特性的实际地震动记录作为输入,计算了各边坡模型的动力响应,探索了边坡前缘和后缘尺寸的影响规律,验证了远置边界在边坡地震稳定性分析中的可用性.结果表明:(1)在土质边坡地震响应数值模拟中,边坡模型的前缘尺寸应至少设定为坡高的2倍、后缘尺寸应至少设定为坡高的4倍,才能避免边界的地震波反射叠加效应,以便得到更为准确的模拟结果;(2)设置粘弹性边界和远置边界工况下得到的边坡地震安全系数相差0.02,说明合理的远置边界可以运用到边坡地震稳定性分析当中.