Метод анализа скользящих блоков Ньюмарка - это инженерный метод, который рассчитывает остаточные смещения откосов грунта (а также насыпей и дамб) во время сейсмической нагрузки. Анализ Ньюмарка не рассчитывает фактическое смещение, а скорее представляет собой значение индекса, которое можно использовать для указания вероятности разрушения конструкции во время сейсмического события. Его также называют просто анализом Ньюмарка или методом скользящего блока для анализа устойчивости откосов .
Этот метод является расширением метода прямого интегрирования Ньюмарка, первоначально предложенного Натаном М. Ньюмарком в 1943 году . опубликовано позже в научном журнале Ассоциации Geotechnique . [1] Расширение во многом обязано Николасу Амбрази , чья докторская диссертация [2] посвящена сейсмостойкости земляных плотин в Имперском колледже Лондона .в 1958 г. легли в основу метода. В своей лекции Рэнкина сам Ньюмарк признал вклад Амбрази в этот метод посредством различных дискуссий между двумя исследователями, когда последний был приглашенным профессором в Университете Иллинойса .
Согласно Крамеру, [3] метод Ньюмарка является усовершенствованием традиционного псевдостатического метода , в котором сейсмическое обрушение склона учитывалось только в предельных условиях (т. е. когда коэффициент безопасности FOS становился равным 1) и предоставлял информацию обрушенное состояние, но нет информации о вызванных деформациях. Новый метод указывает, что когда FOS становится меньше 1, « сбой » не обязательно происходит, поскольку время, в течение которого это происходит, очень короткое. Однако каждый раз, когда FOS падает ниже единицы, некоторые остаточные деформациипроисходят, которые накапливаются всякий раз, когда FOS < 1. Метод также предполагает, что разрушающаяся масса со склона может рассматриваться как блок скольжения массы (и, следовательно , блок скольжения ) [4] по наклонной поверхности только тогда, когда сила инерции (ускорение x масса ), действующая на него, равна или превышает силу, необходимую для скольжения.
Следуя этим предположениям, метод предполагает, что всякий раз, когда ускорение (т.е. сейсмическая нагрузка) превышает критическое ускорение , необходимое для обрушения, которое может быть получено с помощью традиционного псевдостатического метода (такого как метод Сармы [5] ), постоянное произойдут смещения. Величина этих смещений получается путем двойного интегрирования (ускорение является второй производной смещения по времени ) разности приложенного ускорения и критического ускорения по времени. [6]
Метод до сих пор широко используется в инженерной практике для оценки последствий землетрясений на склонах. В особом случае земляных дамб он используется в сочетании с методом поперечной балки, который может предоставить историю ускорения во времени на уровне поверхности разрушения. Было доказано, что он дает разумные результаты, вполне сопоставимые с измеренными данными. [7] [8]
Однако скользящий блок Ньюмарка предполагает жесткость – идеальную пластичность , что нереально. Он также не может реально учитывать давление воды в порах , создаваемое во время циклической нагрузки, что может привести к началу разжижения и другим разрушениям, чем простые отдельные поверхности скольжения. В результате были разработаны более строгие методы, которые используются в настоящее время для преодоления этих недостатков. Используются численные методы, такие как анализ конечных разностей и анализ конечных элементов , которые могут использовать более сложные упруго-пластические определяющие модели, моделирующие упругость до предела текучести.