基于条块法滑坡推力分布规律试验研究
本文关键词: 滑坡推力 分布形式 条块法 室内模型 数值模拟 出处:《武汉理工大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:滑坡推力大小及其分布形式是决定滑坡治理设计方案选择及支挡结构受力特性的主要因素。但现有滑坡推力分布规律研究方法都考虑滑坡为均匀介质,对于非均匀复杂滑坡研究较少,尤其缺乏理论分析与室内物理模型试验等方面的研究。在传递系数法基础上将滑坡条块划分成单元并对单元体进行受力分析,总结出条块法求解滑坡推力分布形式的方法,采用室内模型试验方法与数值模拟方法对条块理论进行修正并验证条块法的可行性,最后以阳南沟工程为实例证明研究方法的实用性。论文主要做了以下工作:(1)在传递系数法基础上,将滑体进行单元划分,对每个单元受力情况进行分析,提出条块法求解滑坡推力分布形式。采用条块理论对均匀滑坡模型与非均匀滑坡模型进行计算得出结论有:均匀滑坡模型滑坡推力呈三角形分布,非均匀滑坡模型滑坡推力呈折线形分布。(2)为验证条块法的可行性,采用室内模型试验与数值模拟方法对均匀滑坡模型与非均匀滑坡模型进行研究。结果表明:均匀滑坡模型滑坡推力呈外抛物线分布,非均匀滑坡模型滑坡推力整体呈折线形分布,由梯形向矩形再向梯形分布转变,均与理论计算结果存在差异,故以室内试验与数值模拟得出分布形式为依据,适当修正条块理论。当同种滑体材料间静摩阻系数为0.25,不同滑体材料间静摩阻系数为0.3时,计算得出的修正值与室内试验和数值模拟得出的分布形式更为接近,进而提高条块法研究均匀滑坡模型与非均匀滑坡模型滑坡推力分布形式的可行性。(3)以阳南沟滑坡模型为工程案例,采用条块法求解出模型滑坡推力分布形式,并采用数值模拟方法对理论方法进行验证,结果表明:阳南沟滑坡模型中从坡顶到坡脚处滑坡推力分布形式由矩形分布向三角形分布转变,其中部滑坡推力呈三角形与矩形复合形式分布,验证条块法求解滑坡推力的合理性与实用性,并总结出适用该工程实例的滑坡推力分布形式的求解公式。
[Abstract]:The magnitude and distribution of landslide thrust are the main factors that determine the selection of landslide control design scheme and the mechanical characteristics of retaining structure. However, the existing research methods of landslide thrust distribution all consider that the landslide is a uniform medium. There are few researches on non-uniform and complex landslide, especially on theoretical analysis and indoor physical model test. Based on the transfer coefficient method, the landslide strip is divided into units and the force of the unit body is analyzed. This paper summarizes the method of strip method to solve the distribution of landslide thrust, adopts the indoor model test method and numerical simulation method to modify the strip theory and verifies the feasibility of the strip method. Finally, the Yangnan ditch project is taken as an example to prove the practicability of the research method. In this paper, the following work is done: 1) on the basis of the transfer coefficient method, the sliding body is divided into elements, and the stress of each element is analyzed. The strip method is proposed to solve the distribution of landslide thrust. The uniform landslide model and the non-uniform landslide model are calculated by strip theory. The conclusions are as follows: the landslide thrust distribution of uniform landslide model is triangular. In order to verify the feasibility of the strip method, the inhomogeneous landslide model has a zigzag distribution of thrust. The uniform landslide model and the non-uniform landslide model are studied by laboratory model test and numerical simulation. The results show that the thrust of the homogeneous landslide model is distributed in an outer parabola. The distribution of thrust force in the non-uniform landslide model presents a zigzag distribution, which changes from trapezoid to rectangular to trapezoidal distribution, which is different from the theoretical results, so it is based on the distribution form obtained by laboratory test and numerical simulation. When the coefficient of static friction between the same sliding materials is 0.25 and the coefficient of static friction between different sliding materials is 0.3, the calculated revised value is closer to the distribution form obtained by the laboratory test and numerical simulation. Thus, the feasibility of strip method to study the distribution form of landslide thrust in uniform and non-uniform landslide models is improved. Taking the Yangnangou landslide model as an engineering case, the slip-block method is used to solve the landslide thrust distribution form of the model. The numerical simulation method is used to verify the theoretical method. The results show that the distribution form of the landslide thrust from the top of the slope to the foot of the slope changes from the rectangular distribution to the triangular distribution in the Yangnangou landslide model. The distribution of landslide thrust in the middle part of the landslide is triangular and rectangular, which verifies the rationality and practicability of the strip method in solving the landslide thrust, and sums up the formula of the landslide thrust distribution for the engineering example.
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P642.22
【参考文献】
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,本文编号:1495635
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