张拉-剪切破坏模式下边坡三维临界滑面的Cauchy问题

边坡失稳常表现为压剪-张拉破坏等复杂形态。基于有限元-强度折减法,获得边坡的极限应力场和应变场,从三维边坡的极限应力场出发,考虑剪切-张拉两种破坏模式,将边坡临界滑面定位问题转化为求解一阶拟线性偏微分方程的初值问题,即Cauchy问题。在边坡后缘等拉应力区采用张拉破坏模式,在被动滑动区域采用Mohr-Coulomb屈服准则的剪切破坏模式,在未假定滑面几何形式和未指定滑动模式的前提下自动确定临界滑面。分别研究了缓倾结构面的三维边坡和陡倾结构面的三维边坡,描述了二者的几何特征和分布形态,并与无节理均质边坡进行了对比分析。结合物理模型试验,开展了均布荷载作用下均质边坡在极限应力状态下的破坏特征研究,验证了方法的正确性和可靠性。

模拟岩石材料脆性破裂过程的三维离散元模型

发展一种能够模拟岩石材料脆性破裂过程的三维不规则、可变形块体离散元模型.一方面,在裂纹扩展过程中动态地将潜在破坏的连续块体沿潜在破坏方向细化为若干子块体,并在子块体之间的界面上设置连接型弹簧;另一方面,连接型弹簧在满足张拉-剪切复合破坏准则时发生脆性破裂,转变为接触型弹簧,实现材料由连续到非连续的破裂.借助动态松弛技术完成求解,通过计算实例验证该方法的适用性.