反傾層狀巖質(zhì)邊坡的傾倒破壞是一種常見的地質(zhì)災害。為探究開挖條件下反傾層狀巖質(zhì)邊坡的傾倒破壞機制以及層間剪切強度、巖層厚度因素對破壞特征的影響,利用ABAQUS有限元軟件,建立黏聚力裂縫模型（Cohesive Crack Model,CCM）,基于連續(xù)-離散方法,經(jīng)參數(shù)標定和對比,建立反傾層狀巖質(zhì)邊坡CCM,采用開挖并增重的方式誘發(fā)邊坡傾倒破壞。數(shù)值模擬結(jié)果與古水水電站壩前傾倒變形體離心模型試驗結(jié)果基本一致,驗證了CCM的正確性。進一步,基于以上參數(shù)及模型,研究了反傾層狀巖質(zhì)邊坡的破壞演化過程和應力分布特征,并探討層間剪切強度對邊坡傾倒破壞特征的影響。結(jié)果表明:坡體前緣首先發(fā)生局部折斷,后緣出現(xiàn)明顯拉裂縫,反傾巖層由下往上依次折斷直至傾倒體中部（一級破裂面）。隨后,坡體前緣的表層巖層被擠出,形成二級破裂面,最后一級破裂面擴展至坡體后緣,形成連通宏觀的破裂面。最后,二級破裂面擴展至坡體中部,邊坡完全傾倒破壞;破裂面基本沿層間法向應力峰值位置連線發(fā)育;層間剪切強度對邊坡傾倒破壞特征具有顯著的影響,隨著層間剪切強度的增大,巖層初始折斷位置逐漸降低,垮塌范圍逐漸減小,破裂面傾角增大;坡體層厚越大... 

【文章來源】：水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2020,47(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

黏聚力單元示意圖

本文采用如圖2所示的混合型牽引-分離準則定義節(jié)理面以及巖層內(nèi)的零厚度黏聚力單元。其中tn0、ts0、tt0、tm0分別為黏聚力單元達到初始損傷時的法向應力、剪切應力以及混合模式的應力，δn0、δs0、δt0、δm0分別為黏聚力單元達到初始損傷應力時所對應破裂面法線方向、剪切方向及混合模式方向的相對位移，δnf、δsf、δtf、δmf分別為黏聚力單元失效刪除時所對應的破裂面法線方向和剪切方向的相對位移以及混合模式方向的相對位移。定義損傷因子D(0≤D≤1)來表示黏聚力單元損傷過程的發(fā)展，在黏聚力單元達到初始損傷強度后，損傷因子D的值從0開始逐漸增加，當損傷因子D的值達到1時黏聚力單元被刪除，巖塊發(fā)生斷裂。顯然，這個過程也是單元剛度衰減過程。黏聚力單元三種破壞模式下的應力損傷關系式為:

通過“單元殺死”模擬開挖條件，將原始邊坡穩(wěn)步加載至120 g，穩(wěn)定轉(zhuǎn)動1 200 s后，加速度降至0 g，進行第一級開挖;再穩(wěn)步加載至120 g，如此往復直至第三級開挖。1.2.2 黏聚力裂縫模型中的時間

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3271836