地震作用下崩滑体失稳破坏的DDA模拟研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:kuwaning
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近几年来由地震及其它灾害导致的滑坡灾害频发,这使得许多相关领域的专家都将目光集中相关研究上来。本文将重点探讨由地震波产生的崩滑体失稳破坏,由于现场及室内振动台试验花费较大,为此拟采用非连续分析方法(Discontinuous Deformation Analysis,DDA)动态地展示崩滑体的整个失稳破坏过程,并对崩滑体的运动轨迹和其它重要的物理量进行动态追踪,希望能够找出崩滑体运动特征的相关规律。本文主要研究内容如下:(1)系统介绍了非连续变形分析方法的特点,以及整个DDA主程序的计算流程,通过MATLAB编程为初始的DDA主程序开发GUI界面,简化DDA主程序的使用过程。(2)查阅相关论文,提出较为常用的3种地震荷载加载方法:加载加速度时程曲线到滑动块体上、加载体积力时程曲线到基底上以及加载位移时程曲线到基底上。建立规则块体在简谐波作用下从斜面静止下滑的模型,推导相关物理量的理论公式,通过DDA主程序监测各种物理量并与理论值进行对比,选择较优的加载方法。选取加载方法后对实际发生的东河口滑坡进行模拟,排除其它无关因素。(3)以九寨沟荷叶宾馆后山危岩带作为计算模型,考虑在简谐波作用下,危岩密度、高度、体积系数、简谐波峰值强度以及横、纵向简谐波对危岩崩滑过程的影响,监测相关物理量并记录崩滑轨迹。分析相关规律,发现落石最终水平位移与高程以及水平简谐波加载的峰值加速度呈正相关,而与危岩大小及密度的关系不是十分明显;落石速度峰值与危岩密度、地震峰值加速度及落石高程之间呈正相关,而与危岩大小的关系不明显。(4)利用DDA方法模拟存在两组平行节理的滑坡振动台试验,研究了坡脚、节理角度、黏聚力以及摩擦角对滑坡崩滑过程最终位移的影响规律,记录滑坡崩滑过程以及最终的堆积形态,追踪崩滑体的最终水平位移,发现一般情况下,同时改变节理β和节理γ摩擦度情况下,摩擦角越小,滑移距离越远;单独改变节理γ与水平面夹角情况下,滑移距离随着摩擦角增大先减小后增大。
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