滑坡稳定性分析是岩土工程领域的经典问题,极限平衡分析思想是解决该问题的有力武器。极限平衡分析以安全系数求解为目标,假设滑动面同时达到极限状态,是典型的整体稳定性分析方法。然而,滑坡通常是从局部失稳发展至整体破坏的动力学过程,需要经历大变形、不连续体之间的接触、滑动摩擦。国际著名数学家、岩石力学家、中国科学院大学教授石根华提出的非连续变形分析(DDA)方法是一种满足平衡方程收敛、不连续接触的开闭迭代收敛和静力计算中的最大容许位移收敛的极限平衡计算新方法,在处理的非连续、非线性、大变形、动力学问题方面具有得天独厚的优势。

  经典DDA方法利用抗滑接触力与下滑接触力相比求安全系数,是一种考虑动力迭代全过程分析的极限平衡分析法中国工程院院士、中国科学院武汉岩土力学研究所研究员葛修润在研究极限平衡分析法过程中认为其沿滑动面对下滑力与抗滑力积分的力学意义不明确,没有反映“滑动”这个矢量概念的内涵,为此提出了矢量和分析方法,同时明确指出矢量和分析适用于DDA方法。该研究工作尝试将矢量和法引入DDA中,结合非连续接触理论和惯性力迭代的具体特点,提出了适合DDA的滑动方向与安全系数的计算方法。在此基础上,通过两类典型滑坡证明了基于矢量和—DDA方法分析滑坡稳定性的有效性。该研究成果使得DDA方法在模拟滑坡破坏全过程的同时,还可以提供力学意义明确的安全系数这一评价指标,其思想可为离散元、数值流形等方法在分析滑坡稳定性时所借鉴。

  相关研究发表于Computers and Geotechnics,第一作者为武汉岩土所博士付晓东,该方法还在云南鲁甸地震甘家寨滑坡的动力稳定性分析中得到了应用。

相关文章

“特大滑坡实时监测预警与技术装备研发”项目启动会召开

我国疆域辽阔、地形复杂、气候多样、地质特殊,滑坡等地质灾害频发,仅2017年全国发生地质灾害7000余起,造成300多人死亡,直接经济损失超过30亿元,对人民生命财产安全构成严重威胁。为有效防范滑坡等......

基于最小二乘法反演白格滑坡力时间函数明确滑坡发生

发生在青藏高原及其周边山区内的大型滑坡灾害具有隐蔽性和突发性,难以做到主动监测,如何快速定位、快速评估灾情对应急抢险具有十分重要的意义,而现有的灾害监测技术和方法难以做到灾情信息的及时捕捉和分析,往往......

成都山地所大型滑坡变形演化预测研究取得进展

滑坡是地壳表层岩体的一种地质灾变现象。在全球范围内广泛分布,危害极为严重。尤其是大型滑坡具有规模大、成因机制复杂、危害严重等特点,对大型滑坡的变形演化预测研究一直是滑坡防灾减灾工作中的重点和难点。中国......

新型山体滑坡灾害监测系统研制成功

记者日前从合肥工业大学获悉,该校安全关键工业测控技术教育部工程研究中心夏娜团队,成功研发出具有完全自主知识产权的“北斗Ⅱ+惯性测量的山体滑坡灾害监测系统”,可对山体进行24小时实时变形监测,智能评估其......

地震条件下滑坡分布规律及危险性评价合作研究进展

在科技部国际合作重点项目“大地震诱发滑坡的分布规律及危险性评价方法研究”支持下,中科院成都山地灾害与环境研究所乔建平研究员团队与日本东京大学和中央开发株式会社在三年合作中,共同开展了地震触发滑坡分布规......

英开发出可预测滑坡的智能传感器

英国科学家开发出可以预测滑坡的智能传感器探针。(图片提供:南安普敦大学)英国的电子学和地理学专家正在研制可以预测即将发生的滑坡的传感探针,以便在今年冬季美国南加州暴风雨季节监测侵蚀率。研究人员表示,这......