滑坡-碎屑流冲击导引结构的离散元模拟

论文摘要

滑坡碎屑流对拦挡结构的直接冲击常产生较高的峰值冲击力和冲击能量,导致结构发生破坏而失效;而导引结构通过改变碎屑流的运动路径,可减缓其冲击效应,提高结构抗冲击能力。文章运用三维离散元模拟软件,结合室内休止角试验的结果,校准数值模拟参数,以三种不同导引结构(凹型圆弧、直线型、凸型圆弧)为变量进行数值模拟分析。研究结果表明:凹型圆弧结构B1可以有效地将碎屑流颗粒的冲击力进行转化,结构所受的法向力最小,切向力最大,对颗粒的导引作用最大。经过三种不同导引结构后,颗粒与滑槽之间的碰撞和摩擦是导致颗粒动能减小的主要原因;而三种不同导引结构对颗粒动能的耗散效果无显著差异。导引结构的作用对于颗粒堆积体积分布有显著的影响,主要影响区是靠近坡脚处,对导引结构之后的堆积区域的颗粒体积分布影响不显著。通过对冲击效应和堆积特性的研究,得到凹型圆弧结构形式最优,可以为碎屑流的防护工程抗冲击设计提供参考。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张睿骁,樊晓一,姜元俊,杨海龙

关键词: 滑坡,碎屑流,导引结构,冲击效应,堆积特性,离散元

来源: 水文地质工程地质 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,工业通用技术及设备

单位: 西南科技大学土木工程与建筑学院,工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室,中国科学院成都山地灾害与环境研究所,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(41877524),工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室开放基金项目(18kfjk10),西南科技大学研究生创新基金资助(19ycx0080)

分类号: P642.2

DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2019.05.21

页码: 161-168

总页数: 8

文件大小: 436K

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