国家重大水利水电工程边坡抗震分析理论与试验研究

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。
　　《国家重大水利水电工程边坡抗震分析理论与试验研究》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。
　　《国家重大水利水电工程边坡抗震分析理论与试验研究》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。

第1章 绪论
1．1 研究背景及意义
1．2 边坡地震反应分析方法研究进展
1．2．1 极限平衡分析方法
1．2．2 基于连续介质力学理论的应力变形分析
1．2．3 基于不连续介质力学理论的应力变形分析
1．2．4 Newmark滑块分析法
1．2．5 关键块理论
1．2．6 模型试验
1．2．7 非确定性方法
1．3 边坡地震动输入方式研究进展
1．3．1 人工边界理论概述
1．3．2 边坡地震动输入方法概述
1．4 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
2．1 引言
2．2 地震动参数的确定及地震波人工合成
2．2．1 地震动参数的确定
2．2．2 地震波人工合成
2．3 无反射边界理论及程序应用
2．3．1 ANSYS/LS-DYNA简介
2．3．2 LS-DYNA无反射边界理论
2．3．3 数值算例验证
2．4 基于无反射边界的自由场输入理论
2．4．1 地震动输入方法
2．4．2 地震动输入的程序实现
2．4．3 数值算例验证
2．5 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
3．1 引言
3．2 场地效应的研究现状
3．3 地震动斜入射研究进展
3．4 边坡地震斜入射模型
3．4．1 黏弹性边界
3．4．2 地震波斜入射输入
3．4．3 算例验证
3．5 P波作用边坡动力放大效应
3．5．1 P波斜入射对坡面位移的影响
3．5．2 P波斜入射对坡面加速度的影响
3．5．3 P波斜入射对坡顶纵向加速度的影响
3．5．4 坡度变化对坡面加速度的影响
3．5．5 弹性模量对坡面加速度的影响
3．6 SV波作用边坡动力放大效应
3．6．1 SV波斜入射对坡面位移的影响
3．6．2 SV波斜入射对坡面加速度的影响
3．6．3 SV波斜入射对坡顶纵向加速度的影响
3．6．4 坡度改变对坡面加速度的影响
3．6．5 弹性模量对坡面加速度的影响
3．7 本章小结
附录
参考文献

第4章 LDDA理论与计算机程序
4．1 引言
4．2 LDDA基本理论
4．2．1 系统的动力平衡方程
4．2．2 有限元方程
4．2．3 关于瑞利阻尼系数的取值
4．2．4 关于计算时间步长
4．3 LDDA的完善
4．3．1 动接触力的迭代求解方法
4．3．2 系数矩阵为大型稀疏矩阵的线性代数方程组的求解
4．4 LDDA的计算机程序
4．5 LDDA算例
4．6 LDDA在工程上的应用
4．6．1 工程背景
4．6．2 基本资料
4．6．3 有限元模型
4．6．4 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
第6章 岩质边坡动力模型试验研究
第7章 土质边坡动力模型试验研究