地震；边坡；塑性区；时程曲线；节理本构

a02013119

大家好，我在研究某个边坡（如下图1）的塑性区破坏时，边坡监测了该滑动面（底部采用薄层单元）上的节理化剪切塑性破坏区随地震作用时间的关系曲线，如下图2所示，在静力情况下，该边坡滑动面的剪切破坏区达到40.01%，由图2可以看出，在前5秒内，剪切破坏区的变化是随着地震波在静力破坏比率的基础上增大或者缩小的。但是地震最后时刻，滑动体的剪切破坏区接近或者全部消失了，按道理说，地震最后时刻的破坏区应该比静力的时候大才对。位什么会导致这种情况，我想不明白。由此我考虑了两种情况以对比分析，一种是利用大型有限元程序进行分析计算，最后时候也同样得到了如此相近结果—地震结束后塑性破坏区接近消失；另外是采用了简单的正炫波进行动力分析，监测的破坏区百分比的时程曲线，如图3所示，结果显示，滑动面塑性破坏区是随正炫曲线的波动外，其破坏百分比也是在随地震作用时间做规律性的降低，直至为0。到底是FLAC3D里面本身就是如此，还是本人计算方面出现了问题（下面付动力部分命令流）。请 大家指教。

图1 （见下面）

图2

图3

new
rest flac100.sav
set dyn on
set large
ini xvel=0 yvel=0 zvel=0 xdisp=0 ydisp=0 zdisp=0
free x y z

def setup

freq=4.0

omega=2.0*pi*freq

pulse=1.0/freq
end
setup

def wave

wave=0.5*sin(1.0-cos(omega*dytime))
end
range name bottom z=-.1 .1
apply nquiet squiet dquiet range plane norm 0,0,1
bottom
apply sxz=-2e5 hist wave syz=0.0 szz=0.0 range bottom
apply nvel 0 plane norm 0,0,1 range bottom
set dyn damp local 0.157
apply ff

a02013119

a02013119

a02013119

发个图真不容易，搞了半天

a02013119

难道没有人做过吗

ppfish

没有做过滑坡，不过，做过类似的地下结构的破坏实验，塑性区不断开展，但在最后计算结束的时候，一切有稳定下来。通过记录点和曾经的塑性屈服记录可以看到屈服区，你可以试试看。
我做的也不深入，希望有深入研究的xd可以出来答疑。

a02013119

6# ppfish
兄弟你好，谢谢你的关注啊，
你在动力计算最后时刻，屈服区比静力时刻多还是少。
静力有40%的破坏，但是动力计算最后时刻，屈服区都消失了，

ppfish

我觉得那是材料经过屈服以后，计算机又认为材料回归弹性，而塑性区继续开展。你可以通过曾经的屈服过程查看一下。不知道对不对，呵呵，讨论一下

jxl_888

你的模型开始是在ansys里建的模型吗

a02013119

9# jxl_888

不是

a02013119

8# ppfish

郑颖人院士的报告，也有相关的例子，但是最后的屈服区明显就比静力要多，
不知道他是怎么算的

fengchun521

FLAC3D中的塑性指示器，给出的是当前状态下边坡各单元进入塑性区的情况。地震结束后，附加应力场消失，单元由原来的处于塑性状态变为结束后回归到弹性状态。所以，仅用连续介质力学的观点、仅从进入塑性的状态及塑性剪切带的贯通来衡量边坡在动力作用下的渐进破坏模式并不科学。所以才有了NewMark方法，也即永久位移法，通过最终的位移来判断边坡动态破坏的程度。
此外，根据5.12汶川地震的调查结果，基覆边坡的破坏模式是表面流滩；顺层岩质边坡的破坏模式是沿软弱结构面整体下滑，其破坏位置及破坏模式与静力状态下的均有出入，需认真考虑塑性计算在地震计算中的适用范围。

a02013119

12# fengchun521

受教了，看来FLAC做动力计算，还有需要改善的地方

fhh1122

FLAC3D中的塑性指示器，给出的是当前状态下边坡各单元进入塑性区的情况。地震结束后，附加应力场消失，单元由原来的处于塑性状态变为结束后回归到弹性状态。所以，仅用连续介质力学的观点、仅从进入塑性的状态及塑性 ...
fengchun521 发表于 2010-1-19 14:16

您好！您前面对边坡力学分析的原理还可以，而对于5.12地震对边坡变形破坏的描述与实际情况有一点出入。个人意见，仅供参考。

高山@流水

学习了，谢谢