基于离散单元法的节理岩体边坡稳定性分析

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:reap
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在边坡工程中,节理岩体边坡稳定分析是个十分重要的问题。其领域涉及公路、铁路、水利工程、采矿等。在实际工程中,由于节理岩体边坡的受力特征与地质条件比较复杂,坡体失稳破坏的影响因素复杂多变,目前,对于复杂节理岩体边坡的稳定性分析还没有比较完善的方法,传统的极限平衡法通过圆弧搜索滑动面不太合适,一般只有在滑动面已知的情况下才能得到较准确的安全系数;其他的数值分析方法虽然能计算边坡的位移、应力、塑性区等,但都是基于连续介质的思想,其分析结果的可靠性取决于计算方法采取的假设与实际情况的接近程度。节理岩体边坡作为一种复杂的地质体属于非连续介质,坡体不同部位的力学性质、位移规律、应力状态等都是不同的。本文引入基于离散元理论的颗粒流程序(PFC2D),对节理岩体坡的失稳破坏进行仿真模拟,采用该程序模拟分析时,不需要假定材料的本构关系以及滑裂面位置,直接从细观上定义颗粒之间的接触关系,其计算过程是边坡内部材料自身求得稳定状态的调整过程,不要求变形协调、位移连续,通过可视化直接描述边坡的滑移、倾倒、裂缝的开展过程,以及滑动面的几何形状和位置。建立了完整岩石及节理岩体的颗粒流细观模型,利用模拟平面应变试验标定其宏观力学参数,通过调整岩体PFC模型的细观参数,使其与真实材料的宏观力学参数匹配。分别建立了含有两组贯通节理及多组断续节理的岩体边坡模型,定性的分析了节理的分布形式对边坡稳定性及破坏模式的影响,尝试性地提出了基于细观离散的强度折减安全系数计算方法,并与有限元算例进行了比较。利用PFC中的应力监测机制,对坡体不同位置的应力变化情况进行监测,根据坡体内部应力的变化规律,分析了节理岩体边坡失稳破坏的机理。
其他文献
钢筋混凝土结构广泛应用于工业与民用建筑,根据钢筋混凝土结构本身的特点,它们具有一定的使用寿命。如何提高混凝土结构的使用寿命和耐久性,特别在沿海氯离子含量较高的环境下尤
协作体系预应力混凝土斜拉桥因其提高斜拉桥整体刚度、改善主梁内力、经济适用及施工便利等优点而得到广泛应用。以往对于这种结构体系的研究大多围绕在结构的静力性能方面,
黄土公路隧道衬砌开裂病害在施工和运营过程中十分常见,众多隧道在衬砌开裂后仍然能安全地工作。本文以西部某隧道为例,利用断裂力学理论和数值模拟,对带裂缝衬砌安全性评价
排水固结法是一种经济有效的软土地基加固方法,获得了广泛的应用,在地基中设置竖井是加快固结的重要手段。经过几十年的发展,竖井地基固结理论研究已经取得了非常丰富的成果,但仍
氯盐侵蚀作用下钢筋混凝土结构的锈胀开裂是导致结构耐久性失效的主要原因之一。锈胀开裂的研究对结构服役性能的评估和寿命的预测具有重要意义。对于锈胀开裂的研究,传统的
巨型框架结构结构由主次两级结构组成,具有传力明确、整体性能好、施工速度快、可节约材料降低造价等优点,在高层及超高层建筑中有着广阔的应用前景,开展巨型框架结构体系动
混凝土耐久性问题是全球性问题,混凝土劣化的危害性已在全球达到共识。诸多国内外学者分别对混凝土中氯离子侵蚀、碳化等问题进行了研究,但是混凝土耐久性问题是一个由材料、
大坝是承受巨大荷载的结构复杂的建筑物,随着坝体的增高增大,大坝的安全已引起坝工界的普遍关注。大坝变形预报是大坝安全监测系统中重要的组成,对于确保大坝安全运行具有极
密肋复合墙结构体系是一种新型节能建筑结构体系,在理论研究与成果应用等方面已取得了重要的阶段性成果,并有着很好的应用前景。密肋复合墙体作为密肋结构体系的主要承力构件
随着建筑业的发展,建筑垃圾与日俱增,其中大部分是废弃混凝土。巨量的废弃混凝土的处理除了费用惊人以外,还会引起很严重的生态环境问题。基于对环境保护和可持续发展思想的