基于顆粒離散元方法的邊坡動力響應規(guī)律研究.pdf

1、我國是一個地震多發(fā)國家，且地震帶與山區(qū)位置相重合，地震誘發(fā)的滑坡會對生命財產安全造成極大威脅，開展邊坡動力響應研究對于防災減災有重要意義。顆粒離散元方法是目前模擬巖土體這種非線性材料相對最合理的一種方法，且離散元法單元可以破裂，不存在計算收斂問題，能夠模擬邊坡在動力作用下損傷累積直至破壞的全過程。本文在顆粒離散元軟件(PFC)的基礎上開展了邊坡動力響應模擬。
　　本文首先利用顆粒流軟件重現了一個振動臺試驗，通過試驗結果對比證明了顆

2、粒離散元方法的合理性，其可以作為振動臺試驗的一種替代方法進行邊坡動力響應規(guī)律研究。
　　通過計算和分析均質土坡的動力響應過程，總結出了均質土坡在動力作用下的破壞機制——拉-剪配合作用機制。通過歸納不同坡體材料均質單面坡模型的速度放大系數，總結出邊坡在動力作用下會激發(fā)四種振型，且四種振型隨著邊坡高度的增加依次出現。
　　通過計算和研究雙面坡在橫向正弦波、橫向地震波、豎向地震波以及二維地震波四個工況下的動力響應，發(fā)現豎向地震對于

3、邊坡的破壞作用非常明顯。并且發(fā)現當豎向地震作用現發(fā)生破壞時，耦合橫向地震會使破壞效果減輕。變坡度山體最容易產生破壞，其比較獨特的地方在于很容易在變坡度的坡肩位置產生拉裂縫，而該拉裂縫的走向非常有利于滑動面的最終產生。
　　通過初步計算幾種不同的節(jié)理型邊坡，得到順傾層狀邊坡在正弦剪切波作用下產生拉裂，潰滑型破壞，坡面平行節(jié)理邊坡在豎向地震作用下產生壓彎-剪斷型破壞，反傾層狀節(jié)理邊坡在豎向地震作用下產生剪斷-潰滑型破壞，斷續(xù)裂隙邊坡在