Анализ динамической надежности откоса с учетом пространственной изменчивости параметров материала под воздействием последовательности главных и афтершоков
Исследования динамического отклика откосов под воздействием землетрясений в настоящее время в основном сосредоточены на воздействии единого главного толчка, не учитывая влияние афтершоков, а пространственная изменчивость параметров материалов часто игнорируется. С учетом пространственной изменчивости параметров прочности грунта предложена рамочная модель анализа надежности на основе метода Ньюмарка и метода эволюции плотности вероятности (PDEM) для количественной оценки влияния афтершоков и пространственной изменчивости на динамическую надежность откоса. Сначала была объединена модель физической случайной функции, функция копулы и метод наложения узкополосных гармонических групп для генерации последовательности главных и афтершоков. Кроме того, с помощью спектрального представления генерировалось случайное поле, и параметры присваивались конечной элементной модели в соответствии с соответствующими координатами. Затем с использованием метода смещения Ньюмарка массово вычислялось постоянное смещение откоса под воздействием последовательности главных и афтершоков с учетом пространственной изменчивости параметров материала, и через анализ среднего значения смещения изучалось влияние коэффициентов вариации (COVC и COVF) сцепления и угла внутреннего трения, афтершоков и пикового ускорения (PGA) на постоянное смещение откоса. Наконец, на основе PDEM с вероятностной точки зрения интерпретировалось влияние коэффициента вариации (COV) и афтершоков на динамическую надежность откоса. Результаты показали, что с увеличением COV среднее постоянное смещение откоса постепенно увеличивается, при этом воздействие COVF на постоянное смещение откоса более заметно; по сравнению с единственным главным толчком среднее смещение откоса при воздействии последовательности землетрясений больше; если игнорировать пространственную изменчивость параметров материала и влияние афтершоков, будет явно переоценена сейсмостойкость откоса.
关键词
надежность откоса; последовательность главных и афтершоков; пространственная изменчивость; метод смещения Ньюмарка; метод эволюции плотности вероятности