序

我国西部一系列的高坝建设，对水资源的合理配置利用，抗旱、防洪、减灾，以及应对当前气候变化，开发可再生清洁水电能源，促进化石能源“减排”，都具有无可替代的战略意义。然而，我国西部的高坝工程场址都位于强震区，建设高坝工程难以避让复杂的抗震安全问题。在强烈地震作用下，边坡的失稳，尤其是邻近坝肩的高陡边坡的失稳，可能会影响坝体的安全，甚至存在溃坝的风险，边坡的抗震稳定是大坝安全的基础和前提条件之一。

在长期的工程实践和科学探索中，人们对重大水利水电工程高陡边坡的静力稳定性研究取得了长足的进展，而相对薄弱的环节是强震作用下，高陡边坡的动力稳定性问题。由于高陡边坡抗震安全问题很复杂，尚有待不断地深化研究和探索。

本书的作者有中国水利水电科学研究院的工程抗震研究中心团队的核心成员，他们在承担国家重点科技攻关项目、部重点项目、国家自然科学基金项目、研究解决重大水利水电工程抗震问题中攻坚克难，取得了一些结合工程实例、深入探索和研究边坡抗震的重要科研成果。多年来他们基于为解决实际工程中高陡边坡抗震稳定问题所进行的分析计算和振动台模型试验研究的成果和经验，撰写了这部《国家重大水利水电工程边坡抗震分析理论与试验研究》著作，以支撑和实施国家为保障人民生命财产安全和社会经济安全可持续发展的防灾减灾重大战略需求为导向的、对重大水利水电工程高陡边坡抗震安全评价为目标的研究。该书为国家重大水利水电工程高陡边坡抗震设计提供了重要参考，并推动了对其抗震安全深化研究的学科发展。

目录

第1章绪论

11研究背景及意义

12边坡地震反应分析方法研究进展

121极限平衡分析方法

122基于连续介质力学理论的应力变形分析

123基于不连续介质力学理论的应力变形分析

124Newmark滑块分析法

125关键块理论

126模型试验

127非确定性方法

13边坡地震动输入方式研究进展

131人工边界理论概述

132边坡地震动输入方法概述

14本书主要内容

参考文献

第2章基于无反射边界的地震动输入机制

21引言

22地震动参数的确定及地震波人工合成

221地震动参数的确定

222地震波人工合成

23无反射边界理论及程序应用

231ANSYS/LS睤YNA简介

232LS睤YNA无反射边界理论

233数值算例验证

24基于无反射边界的自由场输入理论

241地震动输入方法

242地震动输入的程序实现

243数值算例验证

25本章小结

附录

参考文献

第3章地震作用下边坡的场地效应

31引言

32场地效应的研究现状

33地震动斜入射研究进展

34边坡地震斜入射模型

341黏弹性边界

342地震波斜入射输入

343算例验证

35P波作用边坡动力放大效应

351P波斜入射对坡面位移的影响

352P波斜入射对坡面加速度的影响

353P波斜入射对坡顶纵向加速度的影响

354坡度变化对坡面加速度的影响

355弹性模量对坡面加速度的影响

36SV波作用边坡动力放大效应

361SV波斜入射对坡面位移的影响

362SV波斜入射对坡面加速度的影响

363SV波斜入射对坡顶纵向加速度的影响

364坡度改变对坡面加速度的影响

365弹性模量对坡面加速度的影响

37本章小结

附录

参考文献

第4章LDDA理论与计算机程序

41引言

42LDDA基本理论

421系统的动力平衡方程

422有限元方程

423关于瑞利阻尼系数的取值

424关于计算时间步长

43LDDA的完善

431动接触力的迭代求解方法

432系数矩阵为大型稀疏矩阵的线性代数方程组的求解

44LDDA的计算机程序

45LDDA算例

46LDDA在工程上的应用

461工程背景

462基本资料

463有限元模型

464计算结果及分析

参考文献

第5章基于强度折减原理的有限元方法

51引言

52有限元强度折减方法

521强度折减法原理

522有限元强度折减方法的实现

523数值算例验证

53有限元方法与极限平衡方法的结合

531极限平衡方法原理

532极限平衡方法与有限元方法的结合

54某水电站C1崩坡积体抗震稳定计算

541某水电站C1崩坡积体简介

542C1崩坡积体的地震作用

543有限元计算分析

544极限平衡计算分析

55本章小结

参考文献

第6章岩质边坡动力模型试验研究

61引言

62某水电工程左岸边坡概况

63模型试验研究内容及方法

631模型总体设计

632阻尼边界

633地震动输入方法

634试验方案

64试验模型的数值计算分析

641边坡基频的比较

642边坡地震放大系数的比较

643加速度时程的比较

65试验结果及分析

651边坡体基本动力特性分析

652加速度响应分析

653位移响应分析

65本章小结

参考文献

第7章土质边坡动力模型试验研究

71引言

72研究目标

73试验设计

74试验方案

741模型设计

742模型制作

743测点布置

744试验前分析

745地震波选取

746试验流程

75试验结果及数据分析

751边坡坡面各测点自振特性分析

75225°坡角原波试验数据分析

75325°边坡压缩波试验数据分析

75445°边坡原波试验数据分析

75545°边坡压缩波试验数据分析

76基于试验参数的计算分析

77本章小结

参考文献