人工黄土坡面重力侵蚀数值模拟

发布时间：2024-02-25 22:51

　　为研究人工黄土坡面重力侵蚀现象,通过应用有限差分软件FLAC3D对复杂侵蚀地形模型进行二次开发,分析坡面重力侵蚀过程,并对坡面位移场、应力场和塑性屈服区进行了数值模拟。结果表明:通过软件建立的三维模型能真实地还原侵蚀坡面地形地貌,仿真效果良好;通过监测点位移规律,将侵蚀分为3个阶段,坡面下部侵蚀发育阶段要早于坡面中上部侵蚀发育完成;坡面位移以向下侵蚀滑落为主,且随坡度增加导致应力集中,在一定程度上坡度的增加,加剧了重力侵蚀的发生;通过对三次连续性降雨坡面进行受力分析,发现本场次侵蚀地形基本符合上一场模型平衡状态时的塑性区分布情况,说明FLAC3D在一定程度上能够对侵蚀地形发育起到预测的作用。

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【部分图文】：

图320°及25°人工黄土坡面地形图及概化模型

图3(a)为采用Rhino软件绘制的侵蚀坡面地形图,图3(b)为采用FLAC3D建立的侵蚀坡面概化模型。该模型底部和四周设为固定约束边界,坡面设为自由边界[25]。该模型土层设置为单一土层,平均厚度为1m,长度设为4m,宽度设为1.2m。坡面坡度为20°、25°,20°模....

图620°及25°坡面竖直方向位移图

图520°及25°坡面整体位移图图720°及25°坡面水平方向位移图

图720°及25°坡面水平方向位移图

图620°及25°坡面竖直方向位移图图820°及25°坡面纵向位移图

图520°及25°坡面整体位移图

在最大不平衡力低于系统默认值时,系统达到平衡状态,得出模型3个方向的位移大小和坡面整体位移、竖直方向位移和水平方向位移分布图(图5、图6、图7、图8)。从整体位移云图来看,位移最大部分出现在坡顶及坡面上部;竖直方向位移云图与总体位移云图分布规律基本一致,且竖直方向最大位移数值也出....

本文编号：3910962