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边坡的动力问题历来是岩土工程和地震工程中关心的重要问题之一。我国强震分布广,破坏性地震几乎遍布各省,其中西部地区地震活动性强,频度高。水电、矿产资源开发、高速公路以及铁路等基础设施的开挖建设,形成大量的高陡边坡。这些边坡在地震条件下的稳定性,直接关系到工程经济和人民的生命财产安全。因此,本论文针对地震条件下边坡反应特性及其稳定性展开一系列研究。 本文系统讨论了FLAC3D的非线性动力分析基本理论,包括动力反应分析的动荷载的输入,网格的尺寸要求,边界的设置,阻尼的设定等。在此基础上对边坡在地震荷载作用下的动力反应规律做了较为详细的研究,分别考虑了不同坡高、坡度及地震参数下的边坡地震响应的规律。 分别采用FLAC3D数值模拟、改进Newmark算法、传统Newmark算法对工程实例进行了边坡永久位移的计算,系统阐述了几种算法的原理和计算步骤,并对计算结果产生的差异进行了简要的分析。 将动力分析引入到极限平衡分析法中,以边坡稳定性分析常用的Sarma法为基础,采用时程分析方法研究了边坡地震稳定性。此方法综合考虑了地震波的频谱特性、幅值、持时特性等因素。提出了动力Sarma法计算地震荷载下的边坡动力安全系数时程的方法,并利用VC++软件编制了动力Sarma法程序应用于计算,突破了拟静力法计算的经验性和局限性。 基于有限差分方法对边坡进行了动力响应分析,并依据响应分析结果采用动力Sarma法对理想边坡进行了地震稳定性分析。利用动力反应分析所得到节点加速度根据平均地震系数方法计算了边坡的平均地震系数。将确定的地震系数作用于滑动体上利用动力Sarma法对边坡进行了动力稳定性分析。 在综合分析某实例滑坡所在区域的远场和近场的地质、地震活动性、地质构造环境的基础上,采用拟合目标谱法合成了场地加速度时程,作为边坡地震动力计算的输入。根据静力计算结果的位移等值线图,确定了边坡潜在的滑动方式。利用动力计算结果,采用动力Sarma法,对确定的滑坡的潜在滑动方式进行了地震稳定性分析。