滑坡运动性态及阵列挡板阻挡滑坡碎屑流冲击的数值分析

发布时间：2023-12-07 19:39

　　滑坡以及滑坡产生的碎屑流等地质灾害会给人们的生命财产带来巨大的威胁。本研究采用离散元法(PFC3D)进行数值模拟,着重对滑坡的运动过程以及阵列挡板参数设置情况对滑体颗粒冲击作用的影响进行了分析。主要研究工作如下:首先模拟并分析了滑体从开始解体到运动停止堆积状态的整个运动过程。考察滑体总体在不同时刻的运动形态变化,记录了滑体内部颗粒接触数目,研究了滑体能量随时间变化规律。通过在相关特征部位设定监测点,获得滑体不同部位的总速度、纵向速度和纵向位置等运动特征参量。得到最终结论:滑体各部分运动状态受所处的初始位置影响很大;滑体颗粒不光有前后运动还有横向运动;滑体中不同种类的能量变化情况差异较大。然后模拟并分析了阵列挡板参数设置情况对于滑体颗粒冲击作用的影响,以深入了解滑体颗粒与一系列挡板之间的相互作用,分析总结后,结果表明,当阵列挡板其它条件都相同的状况时:增加阵列挡板的行数可以有效地提高该挡板系统对滑体颗粒的阻挡能力,更有效的消耗滑体颗粒的动能;改变挡板行间距是另一种提高消能量效率的有效方法,挡板行间距越大,消耗的能量越多;改变挡板列间距也能显著的影响挡板系统对于颗粒能量的耗散,挡板列间距越...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 滑体运动研究现状
        1.2.2 碎屑流冲击挡板研究现状
        1.2.3 本文研究工作
第二章 离散元原理及建模方法介绍
    2.1 离散元介绍
        2.1.1 离散元与常用模拟方法对比
        2.1.2 颗粒流软件基本假设
        2.1.3 颗粒流求解方法
        2.1.4 颗粒流基本物理方程
        2.1.5 接触本构模型及建模方法
第三章 楔形滑体运动的数值模拟分析
    3.1 模型建立及其参数设定
    3.2 运动过程
    3.3 滑体不同位置监测点的速度及位置变化
        3.3.1 滑体顶面监测点
        3.3.2 滑体中间水平面前后监测点
        3.3.3 滑体中间水平面横向监测点
        3.3.4 滑体不同层深监测点
        3.3.5 滑体不同高度监测点
    3.4 滑体颗粒接触数目变化
    3.5 滑体颗粒能量变化
    3.6 本章小结
第四章 滑体颗粒对阵列挡板的冲击作用
    4.1 模型及其参数设定
    4.2 阵列挡板不同参数的影响
        4.2.1 不同行数
        4.2.2 不同行距
        4.2.3 不同列距
        4.2.4 不同位置
        4.2.5 不同形式
    4.3 本章小结
第五章 不同形状的挡板对于能量耗散的影响
    5.1 模型及其参数设定
    5.2 挡板形状的影响
        5.2.1 挡板所受冲击力
        5.2.2 建筑物所受冲击力
        5.2.3 滑体颗粒动能的变化
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3870951