【摘 要】
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边坡失稳一般经历滑裂面萌生、扩展和贯通的过程。近年发展起来的扩展有限元法(XFEM)可以合理地模拟这一过程,但在实际应用中仍未克服需要预先设定滑裂面的起始位置,以及滑裂
【机 构】
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清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室; 中国安全生产科学研究院; 水电水利规划设计总院;
【基金项目】
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国家重点研发计划(No.2017YFC0804602,No.2017YFC0404802);国家自然科学基金(No.51479099)~~
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边坡失稳一般经历滑裂面萌生、扩展和贯通的过程。近年发展起来的扩展有限元法(XFEM)可以合理地模拟这一过程,但在实际应用中仍未克服需要预先设定滑裂面的起始位置,以及滑裂面前端扩展方向的判断精度较低等缺陷。首先介绍滑裂面萌生和扩展的判断和程序实现机制。然后提出了确定滑裂面起始位置的方法,重点描述了其中的自动判断裂缝萌生位置的方法,即根据单元内的应力状态求得拉应力水平和剪应力水平,根据其相对关系并结合应力历史进行判断。接着介绍了联合运用扇形控制域和圆形控制域确定滑裂面前端扩展方向的新方法。该方法可提高XFEM对滑坡破坏过程的模拟精度。最后通过两个边坡失稳算例的计算分析验证所提方法的可靠性。
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