【摘 要】
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高速远程滑坡具有滑动速度快、运动距离远、破坏力巨大等特点,其形成机理和运动模式逐渐受到国内外学者的高度重视。与传统数值模拟技术相比,物质点法采用欧拉法与拉格朗日法双重描述,在处理大变形问题上具有独特的优势:背景网格构建简单,不会产生网格畸变,计算中不会产生对流项。因此,特别适合于高速远程滑坡的模拟。滑坡体和滑坡床之间存在接触作用,在用物质点法模拟滑坡时,需要考虑材料间的接触问题,在传统物质点基础上
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高速远程滑坡具有滑动速度快、运动距离远、破坏力巨大等特点,其形成机理和运动模式逐渐受到国内外学者的高度重视。与传统数值模拟技术相比,物质点法采用欧拉法与拉格朗日法双重描述,在处理大变形问题上具有独特的优势:背景网格构建简单,不会产生网格畸变,计算中不会产生对流项。因此,特别适合于高速远程滑坡的模拟。滑坡体和滑坡床之间存在接触作用,在用物质点法模拟滑坡时,需要考虑材料间的接触问题,在传统物质点基础上引入接触算法。本文以著名的意大利Val Pola高速远程滑坡为例构建模型,考虑滑坡体与滑床之间的接触作用,以Anura3D2007.1为计算程序,采用物质点接触算法对该滑坡进行数值模拟,研究物质点接触算法在高速远程滑坡模拟上的应用,并根据模拟结果对滑坡的运行过程以及滑动过程中的速度和位移等物理量的变化进行详细分析。模拟和分析结果表明:(1)Val Pola高速远程滑坡的滑坡体前缘的水平位移最大,为1400m左右。破坏后滑坡体前后水平方向长度较破坏前增加了 700m左右;滑坡体前缘拥有滑坡体滑动过程中的最大速度值,约为56m/s,远大于目前公认的高速远程滑坡速度值下限。(2)高速远程滑坡内部同一深度处,前方质点比后方质点的速度值更大,并且水平位移也更大。同一竖直位置上,不同深度质点的速度值在各时刻较为相近,其水平位移也较为接近。(3)在滑动过程中,滑坡体内各质点的速度值随时间发生改变,滑坡体在与河谷对岸发生碰撞前,滑坡体内部速度值最大的质点位于滑坡体前缘。滑坡体与河谷对岸发生碰撞后,具有最大速度值的质点所在区域由前缘向后方转移。(4)模拟前后滑坡体内部各监测点的相对位置没有发生明显的改变,上、中、下三层监测点没有发生层序移动的现象,一定程度上体现出了高速远程滑坡所具有的“层序保持”现象。
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