Research on Boundary Range in Seismic Response Simulation of Slope

Jiangwei ZHANG; Aihong ZHOU; Mingjie CHI; Yushi WANG; Su CHEN

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20210115002

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Research on Boundary Range in Seismic Response Simulation of Slope

更新时间：2025-09-25

- Research on Boundary Range in Seismic Response Simulation of Slope
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 42, Issue 1, Pages: 34-41(2022)
- 作者机构：
  
  1.河北地质大学城市地质与工程学院，河北石家庄 050031
  2.河北省战略性关键矿产资源重点实验室，河北地质大学，河北石家庄 050031
  3.中国地震局地球物理研究所，北京100081
  4.北京工业大学城市建设学部，北京 100124
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20210115002
  CLC： TU311.3;TU352.1
- Published：28 February 2022
- 稿件说明：
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张江伟,周爱红,迟明杰等.边坡地震响应数值模拟中最优边界范围研究[J].防灾减灾工程学报,2022,42(01):34-41.

ZHANG Jiangwei,ZHOU Aihong,CHI Mingjie,et al.Research on Boundary Range in Seismic Response Simulation of Slope[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(01):34-41.
张江伟,周爱红,迟明杰等.边坡地震响应数值模拟中最优边界范围研究[J].防灾减灾工程学报,2022,42(01):34-41. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20210115002.

ZHANG Jiangwei,ZHOU Aihong,CHI Mingjie,et al.Research on Boundary Range in Seismic Response Simulation of Slope[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(01):34-41. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20210115002.

摘要

在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准确性的关键因素之一。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）设置黏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。

Abstract

In numerical simulation of seismic response of slopes， setting a scientific and reasonable boundary dimension of slope models is one of the key factors to ensure the accuracy of the simulation results. Based on the finite element numerical simulation method， two groups of generalized model with different sizes of the leading edge and trailing edge slope were established， the actual ground motion records were selected as the inputting loads， and the dynamic response of the slope was calculated to explore the reasonable dimension of the leading edge and the trailing edge. Also， the availability of the remote boundary in slope seismic stability analysis is verified. The results show that：（1） In the seismic responses study of slopes using numerical simulation， the leading edge size of the slope model should be set at least two times of the slope height to avoid seismic reflection superimposed effect， and the trailing edge size should be set at least four times of the slope height. Only in this way the simulation results would be more accurate. （2） The difference of the slope seismic safety coefficient obtained by setting the viscoelastic boundary and remote boundary is 0.02， which is shown that the reasonable remote boundary can be applied to the analysis of slope seismic stability.

关键词

Keywords

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