滑面是已发生过滑动的边坡中的软弱结构面,由于其自身岩土体性质较差,仍是诱发地震边坡在未来再次发生失稳破坏的一个重要因素。本文选择滑面发育较多的天水藉河流域边坡,统计该地区代表性边坡软弱结构面(滑面)发育情况,确定了软弱结构面参数的合理变化范围,设计含软弱结构面的概化边坡模型。基于正交实验原理,设计实验研究天水地区软弱结构面对边坡的地震动力响应的影响。本文研究软弱结构面对地震边坡动力响应的影响,主要分为两个方面,一是代表性边坡动力响应对软弱结构面参数敏感性的研究,二是研究软弱结构面对边坡地震能量空间分布与边坡塑性破坏方式的影响。具体工作如下:(1)弱震激励下,选择软弱结构面的密度、杨氏模量、泊松比、阻尼比、产状、埋深、厚度7个因素,选择边坡Z向最大振动速度作为动力响应评判指标,分析各参数对代表性边坡弱震动力响应的影响。采用极差分析法,得出软弱结构面参数的敏感性排序为:阻尼比>杨氏模量>产状>泊松比>埋深>密度>厚度。分析软弱结构面单因素范围内变化时,评判指标的变化规律。强震激励下,选择软弱结构面的内摩擦角、内聚力、阻尼比、产状、埋深、厚度6个因素,选择边坡临界加速度作为动力稳定性评判指标,分析各参数对代表性边坡强震动力响应的影响,采用极差分析法,得出边坡强震动力响应相对于软弱结构面参数敏感性排序为:阻尼比>内聚力>产状>内摩擦角>埋深>厚度。对软弱结构面参数进行单因素分析,归纳评判指标变化规律。根据方差F值分析法,分析各因素的敏感度:阻尼比、内聚力为非常敏感;内摩擦角、产状为敏感;埋深、厚度为不敏感。(2)代表性边坡在垂直入射P波的激励作用下,观察具不同几何形态软弱结构面的边坡体内的波场空间分布情况,按斯奈尔定律分析软弱结构面几何形态对地震动能量空间分布的影响,得到以下规律:(1)软弱结构面产状的变化会导致边坡最高能量汇聚位置变化;(2)含顺倾向软弱结构面的边坡,随着软弱结构面产状增大,边坡内部的能量汇聚作用增强;含反倾向软弱结构面的边坡,随着软弱结构面产状的增大,边坡内部的能量汇聚作用减弱;随着软弱结构面产状的增大,当形成贯穿至坡脚的顺倾软弱结构面时,坡顶的能量汇聚作用达到极值。(3)随着软弱结构面埋深的增加,边坡内部能量汇聚作用减弱;(4)软弱结构面随着厚度的增加,对地震波能量的衰减作用逐渐增强。(3)代表性边坡在垂直入射P波的激励作用下,软弱结构面对边坡塑性破坏区分布的影响规律如下:坡肩附近发生拉剪破坏,并向边坡内部延伸,软弱结构面近坡面处发生塑性破坏并向内延伸,破坏形式以剪切破坏为主,伴有部分拉破坏,最终两条塑性带相交,形成贯通的折线形塑性面,在边坡自重作用或地震惯性力作用下,塑性面所围次级滑体将会沿软弱结构面发生失稳滑移。