基于离散元的边坡矢量和稳定分析方法研究
基于离散元方法对获取的块体单元、节理的应力场处理后得到坡体整体应力场,结合矢量和法安全系数的定义提出了一种边坡稳定性分析方法即VSM-UDEC法.首先通过滑块试验验证了多种情况下UDEC接触应力计算和单元应力的精确性,结果表明,UDEC接触应力和块体单元应力的精确程度很高(接触应力相对误差基本低于0.2％),能够满足矢量和安全系数计算要求.采用VSM-UDEC法分别对直线型滑而和圆弧型滑面算例进行了分析,并与相应的理论解和严格极限平衡法(Morgenstern-Price法)进行了对比.结果表明,对于直线型滑面VSM-UDEC法安全系数与理论解几乎相同,而对于圆弧型滑面该方法与极限平衡法结果基本一致.最后将VSM-UDEC法运用到锦屏I级水电站左岸边坡工程实例中,结果表明,假设块体为刚体时VSM-UDEC法安全系数与极限平衡法(Sarma法、Morgenstern-Price法)结果吻合较好,此外,VSM-UDEC法能够考虑坡体内结构面对稳定性的影响,较极限平衡法更能反映边坡的变形分布情况.鉴于UDEC在模拟边坡破坏方面优点较多且矢量和法安全系数物理意义明确,VSM-UDEC法有望在边坡稳定性分析中有较好的应用前景.
矢量和法、离散元法、安全系数、边坡稳定性
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O241(计算数学)
国家自然科学基金项目 No.51179185, No.41472289, No.41302236;国家重点基础研究发展计划973计划项目No.2014CB047100.This work was supported by the National Natural Science Foundation of China 51179185, 41472289 and 41302236 and the National Program on Key Basic Research Project of China 973 Program 2014CB047100.
2016-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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