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复杂地形下高速滑坡运动过程三维物质点法模拟
1
作者
沈伟
彭建兵
+5 位作者
李同录
李萍
乔志甜
李纪恒
孙兴来
陈雨麒
《工程地质学报》
北大核心
2025年第4期1415-1427,共13页
准确预测高速滑坡运动过程是对其进行精准防控的前提。物质点法在高速滑坡运动过程预测方面极具潜力,但处理复杂三维地形较为困难,目前仍多用于二维滑坡模拟。本文通过构造滑面法向信息提取算法,约束滑面边界网格节点法向动量,提出了一...
准确预测高速滑坡运动过程是对其进行精准防控的前提。物质点法在高速滑坡运动过程预测方面极具潜力,但处理复杂三维地形较为困难,目前仍多用于二维滑坡模拟。本文通过构造滑面法向信息提取算法,约束滑面边界网格节点法向动量,提出了一种可模拟高速滑坡运动过程的三维物质点法模型,并利用该模型对颗粒流曲面流槽试验和陕西省山阳县烟家沟滑坡进行了模拟分析。流槽试验的模拟结果显示,滑体前缘最大速度约为1.1m·s^(-1),模拟所得前、后缘位置与实测结果相符。烟家沟滑坡的模拟结果表明,该滑坡主体顺坡整体滑动,后缘少量滑体启动后拉裂,与主滑体分离,形成沿山脊分岔的堆积形态;滑坡最大速度超过20m·s^(-1),最大堆积厚度出现在坡脚沟道内,约为49 m;该滑坡在弯曲沟道约束下发生了两次运动转向,并出现爬高现象;模拟结果与现场情况基本一致。本文模型避免了传统多物质接触算法产生的滑面嵌入问题,提高了复杂滑面边界条件的计算效率,可有效反演复杂地形下高速滑坡的运动过程,模拟结果可为此类滑坡风险防控提供理论依据。
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关键词
高速滑坡
数值模拟
物质点法
颗粒流
弯曲滑面
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职称材料
题名
复杂地形下高速滑坡运动过程三维物质点法模拟
1
作者
沈伟
彭建兵
李同录
李萍
乔志甜
李纪恒
孙兴来
陈雨麒
机构
长安
大学
地质工程与测绘学院
陕西省黄河
科学
研究院
黄土高原水循环与地质
环境
教育部野外
科学
观测研究站
博洛尼亚大学地球、生命与环境科学系
出处
《工程地质学报》
北大核心
2025年第4期1415-1427,共13页
基金
国家自然科学基金项目(资助号:42307216)
中国博士后科学基金项目(资助号:2023M730353)
长安大学中央高校基本科研业务费专项资金(资助号:300102264203)。
文摘
准确预测高速滑坡运动过程是对其进行精准防控的前提。物质点法在高速滑坡运动过程预测方面极具潜力,但处理复杂三维地形较为困难,目前仍多用于二维滑坡模拟。本文通过构造滑面法向信息提取算法,约束滑面边界网格节点法向动量,提出了一种可模拟高速滑坡运动过程的三维物质点法模型,并利用该模型对颗粒流曲面流槽试验和陕西省山阳县烟家沟滑坡进行了模拟分析。流槽试验的模拟结果显示,滑体前缘最大速度约为1.1m·s^(-1),模拟所得前、后缘位置与实测结果相符。烟家沟滑坡的模拟结果表明,该滑坡主体顺坡整体滑动,后缘少量滑体启动后拉裂,与主滑体分离,形成沿山脊分岔的堆积形态;滑坡最大速度超过20m·s^(-1),最大堆积厚度出现在坡脚沟道内,约为49 m;该滑坡在弯曲沟道约束下发生了两次运动转向,并出现爬高现象;模拟结果与现场情况基本一致。本文模型避免了传统多物质接触算法产生的滑面嵌入问题,提高了复杂滑面边界条件的计算效率,可有效反演复杂地形下高速滑坡的运动过程,模拟结果可为此类滑坡风险防控提供理论依据。
关键词
高速滑坡
数值模拟
物质点法
颗粒流
弯曲滑面
Keywords
Rapid landslide
Numerical simulation
Material point method
Granular flow
Curved sliding bed
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂地形下高速滑坡运动过程三维物质点法模拟
沈伟
彭建兵
李同录
李萍
乔志甜
李纪恒
孙兴来
陈雨麒
《工程地质学报》
北大核心
2025
0
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