• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

赵旭东, 刘甲美, 王磊, 王伟煜, 周磊. 黄土地震滑坡地震动力响应与失稳临界位移研究[J]. 震灾防御技术. doi: 10.11899/zzfy20250179
引用本文: 赵旭东, 刘甲美, 王磊, 王伟煜, 周磊. 黄土地震滑坡地震动力响应与失稳临界位移研究[J]. 震灾防御技术. doi: 10.11899/zzfy20250179
XuDong ZHAO, JiaMei LIU, lei wang, weiyu wang, lei zhou. Seismic Dynamic Response and Critical Displacement for Instability of Loess Landslides[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention. doi: 10.11899/zzfy20250179
Citation: XuDong ZHAO, JiaMei LIU, lei wang, weiyu wang, lei zhou. Seismic Dynamic Response and Critical Displacement for Instability of Loess Landslides[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention. doi: 10.11899/zzfy20250179

黄土地震滑坡地震动力响应与失稳临界位移研究

doi: 10.11899/zzfy20250179
基金项目: 国家自然科学基金青年项目(41702343);国家重点研发计划(2022YFC3003503);国家重点研发计划(2022YFC3004302);国家地质安全监测预警网运维(DD20251300210);中国地质科学院地质力学研究所科研项目(所科研86)

Seismic Dynamic Response and Critical Displacement for Instability of Loess Landslides

  • 摘要: 黄土地震滑坡是我国西北黄土高原地区常见且危害极大的地震地质灾害之一。考虑其地震动力响应建立失稳临界位移判据是同震滑坡识别和地震滑坡预警的关键。本文以典型黄土-泥岩斜坡为原型,采用振动台模型试验,输入2008年汶川地震卧龙台、1940年美国帝国谷地震EL台等多种记录加速度波形,分析试验模型(几何相似比1: 10)在0.05 g~0.6 g不同地震加速度幅值下坡体地震动峰值加速度PGA、Arias强度的放大效应,揭示水平地震作用下模型边坡的地震动响应规律;结合坡体宏观变形和加速度与陀螺仪倾角的微观监测数据,分析了斜坡地震变形破坏过程,构建黄土斜坡地震震裂山体和失稳滑动的临界位移判据。结果表明:随输入地震波PGA幅值自0.05 g~0.2 g小幅值、0.2 g~0.4 g中等幅值、0.4 g~0.6 g高幅值的增大,坡体地震动PGA、Arias强度放大系数呈现“先增—后减—再增”的非线性变化特征;整体上坡体地震动放大系数随着斜坡高度的增大而增大,Arias强度放大效应强于PGA,坡体上部Arias强度放大系数最大可达2.1,坡体上部PGA放大系数最大为1.8;坡体表面放大系数略高于坡体内部,小于潜在滑移面附近地震放大系数;基于卧龙台与EL台站记录波形对斜坡的动力响应的影响分析,输入地震波与斜坡场地自振频率的协同作用控制了斜坡地震动响应,当地震动主导频率与斜坡场地卓越频率近似时地震动放大效应最为显著。地震动作用下黄土滑坡为“震裂—滑动”的破坏模式,模型边坡在台面输入0.3 g卧龙波时坡体上部出现微裂隙,0.4 g~0.5 g边坡表面裂纹逐步由细小短裂缝扩展为竖向贯穿的深裂缝,对应震裂山体临界位移为3.5 cm;0.6 g地震波作用下裂缝贯通滑坡并沿黄土和泥岩接触面滑动,对应滑坡失稳临界位移9.85 cm,相应未考虑地震动地形放大效应计算所得黄土斜坡震裂山体临界位移为1.35 cm,地震滑坡的临界位移为4 cm。研究成果有望提升同震滑坡的识别精度和危险性评估定量化水平。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-10-21
  • 录用日期:  2025-12-15
  • 修回日期:  2025-12-14
  • 网络出版日期:  2026-04-23

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