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摘要
滑坡碎屑流物质组成的复杂性造成其对工程结构的冲击效应尚未被完全理解，特别是粒径大小与级配特征如何影响冲击力及其组成，以及拦挡结构设计中如何考虑粒径特征的影响，当前仍缺乏深入的研究。本文针对这些问题，开展了一系列离心试验与离散元模拟分析，研究结果表明滑坡碎屑流的颗粒粒径控制着冲击力的波动行为，即随着粒径的增大，总冲击力的峰值越来越明显，且伴随着显著的离散冲击力值。小粒径颗粒对大粒径颗粒存在明显缓冲效应，且小颗粒在冲击过程中更容易进入大颗粒的孔隙，进而贡献作用力，因此粒径和级配特征同时控制着冲击力的绝对值。不同粒径特征控制着颗粒尺度上动量传递机制，进而改变了滑坡碎屑流的冲击效应，由此造成冲击动压力系数α随着Savage数的增大基本上呈现出递增的关系，因此建议采用Froude数与Savage数作为双控指标，辅助确定冲击动压力系数α。此外，通过分析冲击力合力作用位置，发现工程设计中可按总冲击力峰值及矩形分布荷载进行考虑。
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