地震诱发边坡滑动破坏是地震灾难中最常见的次生灾害之一,由地震诱发山体滑坡造成的道路交通阻塞,会严重延误和阻碍地震初期的生命抢救和抗震救灾工作,从而造成不可挽回的损失。因此开展地震边坡的破坏研究具有十分重要的研究意义。土质边坡在地震作用下发生破坏实质上是一种近场非线性波动问题,既受到近场地震动影响,又受到复杂的地形地貌特征和场地地质条件的影响,表现出显著的场地、材料非线性、空间非一致性等效应。目前,对土质边坡在地震作用下的破坏特征和破坏形式尚不明确,计算分析地震边坡时采用的形状缺少相关认识,不利于土质边坡安全评价和抗震分析。因此,本文针对土质边坡的破坏机理和地震响应进行分析,建议了在计算地震边坡时需要采用的边坡形状,阐明了土质边坡在地震作用下发生的拉剪破坏形式和破坏特征,并给出了非线性地基下边坡的拉剪破坏特点和完整的非线性场地地震边坡破坏计算流程。主要研究工作如下:1.在近场波动有限元方法的框架内,开展了土体材料拉剪强度及地震动输入方法两方面的理论研究。(1)将建立在?-?空间中的拉剪联合强度准则数值化,并对该强度准则的奇异点进行抹圆化处理;采用隐式向后欧拉算法建立了拉剪联合强度屈服面的积分表达式;最后通过数值算例分别对拉剪联合强度屈服面的偏平面和子午面进行验证。(2)结合黏弹性人工边界,建立了二维半空间均质场地以及二维半空间成层场地的平面波倾斜输入方法,并简化了斜入射地震波在边界节点的复杂添加过程,实现了均质场地和成层场地输入平面波的自动化添加。2.基于近场波动有限元方法,分析了边坡地形的场地效应,讨论了地震边坡计算时采用的边坡形状,确定了地震作用下边坡的拉剪破坏特征,建立了完整的非线性地震边坡拉剪破坏计算流程,给出了基于非线性地基的边坡拉剪破坏特征和地震响应规律。(1)开展了对边坡地形场地效应的研究。讨论了地震波类型、地层分布特性及边坡尺寸等因素对场地效应的影响,重点分析了地震波斜入射下边坡尺寸对场地效应的影响,为下文研究地震边坡拉剪破坏特征奠定了基础。(2)确定了地震边坡计算中采用的边坡形状。根据场地效应和地震动反应谱定量分析了静力计算中常用的单面坡形状和本文提出的双面坡形状对地震边坡的影响,指出单面坡形状由于缺少一侧坡面导致放大效应减小,地震响应特征周期缺失。(3)重点分析了地震边坡的破坏特征。明确了地震作用下边坡坡顶附近呈现的拉剪破坏特征,揭示了材料强度准则拉剪应力区对地震边坡破坏分析中的重要影响,讨论了地震波斜入射下边坡的拉剪破坏特征。(4)建立了完整的非线性地基地震边坡破坏的计算流程。通过将边坡体假设为“构筑物”对边坡和地基分别进行处理,探讨了基于非线性地基的边坡在地震作用下的拉剪破坏特征。