动荷载条件下可液化斜坡地层的数值分析与稳定性机制研究

本文推荐：该研究采用有限元法（FEM）和UBC3D-PLM本构模型，系统分析了饱和砂质斜坡在动荷载下的响应特性，重点探讨了坡度角（β）、土体相对密度（Dr）和地震动强度（PGA）对侧向位移（ux）、竖向沉降及超孔隙水压力比（ru）的影响，揭示了初始静剪应力比（α）和斜坡修正因子（Kα）在抗液化中的作用，为工程抗震设计提供了理论依据。

　　

Highlight

初始静剪应力对斜坡行为的影响

在斜坡或堤坝条件下，可液化土体的行为对理解非线性变形分析（NDA）至关重要。静剪应力比（α=τ_static/σ′_v0）的存在会显著影响土体响应，其中α定义为目标平面上静剪应力与有效应力的比值。在斜坡或堤坝中，静剪应力比（α）会改变土体的循环阻力特性，进而影响液化潜能和变形模式。

结论

本研究评估了可液化斜坡地层的液化潜力。采用PLAXIS 2D软件和UBC3D-PLM模型，对长20米、中心高4米的Ottawa F-65砂斜坡进行了动力分析。结果表明：坡度角（β）增大会加剧侧向位移（u_x）和超孔隙水压力（EPP）的累积；密实土体中初始静剪应力（α）可提升抗液化能力；非反向荷载条件下，液化后变形因子（post-liquefaction factor）的作用尤为突出。研究为斜坡地震稳定性评估提供了关键参数优化依据。