摘要
连续-离散耦合方法同时集成了有限元和离散元的优点,在非连续介质边坡的破坏模式和机理研究中已得到一定应用,但是该方法不能定量分析边坡的稳定性。为了解决此问题,首先开发出一种连续-离散耦合强度折减法,提出了宏、细观强度折减系数关系的建立方法,然后基于某经典边坡算例验证了方法的可行性,并从细观角度上研究了边坡破坏机理和失稳判据,最后讨论了耦合强度折减法最优离散域的选取原则和方法。结果表明:宏、细观折减系数之间满足指数增长关系;从耦合计算位移连续性、边坡安全系数、潜在滑动面多个角度验证了连续-离散耦合强度折减法是可行的,安全系数较其他方法差距最大为5.39%;边坡临界破坏时拉力链数量和颗粒间黏结破坏数量会出现明显的突变,由此提出可将这2种细观上的突变作为新的边坡失稳判据;最优离散域的安全系数较标准值差距仅为0.02%;选取离散域时,应遵循充分发挥离散元优势、权衡数值计算效率、简化数值计算模型等原则,即尽可能穿过边坡潜在滑动面、减少离散域的大小、采用规则和简单的矩形。
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单位重庆交通大学; 浙江交工集团股份有限公司; 招商局重庆交通科研设计院有限公司; 重庆市勘测院