基于三维dda多块体滚石运动分析

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1、第28卷第1期张正雄等.基于三维DDA对考虑多块体落石模拟分析及其实际应用•7•基于三维DDA的多块体滚石运动分析张正雄1，郑路2*，姚慧婷1，涂园1，罗军1，白雨薇1（1.四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，水利水电学院，四川成都6100651；2.四川大学灾后重建与管理学院，四川成都610065）摘要：崩塌滚石是山区主要的地质灾害之一，分布范围及其广泛，突发性极强、预测困难，会造成建筑物损坏、交通运输线路堵塞、人员伤亡等严重后果。其防护结构的设计依据主要是边坡滚石的运动轨迹，而目前，国内外对崩塌滚石的相关研究较为薄弱，从而导致滚石灾害治理

2、上效果不佳。本文通过对国内外众多滚石灾害案例的研究，探索三维非连续变形分析方法(以下简称3-DDDA)在崩塌滚石中的应用。相比传统的二维模型，三维模型由于能够考虑三维地形效应，分析扩散角，近年来逐步成为了主流的研究手段。实例分析中以某岩质边坡建立了3-DDDA模型，采用恢复系数法来描述滚石碰撞反弹的问题，通过数值模拟，分析了多块体滚石事件的运动特征。结果表明：是否考虑滚石间相互碰撞所计算出的结果差异较大，虽然滚石间的相互碰撞通常会带来总能量的损失，但部分块体受到碰撞将接受动能，促进其远距离运动，从而得到更佳合理的防治方案。滚石块体间的相互作用不能忽视。与

3、现有方法相比，3-DDDA具有能直接在模拟块体间相互碰撞，更符合多块体滚石灾害事件的优点。进一步，基于运动特征分析成果验证了防护措施的效果。该方法可用于斜坡区多块体滚石运动特征的预测，并可为滚石灾害科学防治决策提供参考。关键词：滚石;运动特征;三维非连续变形分析;多块体中图分类号：文献标识码：文章编号：RockfallSimulationwithConsiderationofMulti-blocksusing3DDDAZhangZhengxiong1，ZhengLu2*，YaoHuiting1，TuYuan1，LuoJun1，BaiYuwei1(1．St

4、ateKeyLaboratoryofHydraulicsandMountainRiverEng.，CollegeofWaterResource&Hydropower，SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2．InstituteforDisastermanagementandReconstruction，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Rockfallisoneofthemaingeologicaldisastersinmountainousareas,an

5、dtherangeofitsdistributionisverywide.Italwaysoccurssuddenlyandhardtobeforecasted,whichcandamagestructures,obstructtransportation,threatenhumanlivesandcauseotherseriousconsequences.Thedesignofprotectivestructureisbasedonanalyzingrockfalltrajectories.However,theresearchesaboutthero

6、ckfallarelimited.Sincethat,theeffectsofrockfallpreventiontreatmentsarepoor.Thispaperbasedonavarietyresearchesofrockfallcases,andusethethree-dimensionaldiscontinuousdeformationanalysis(3-DDDA)intherockfallpreventionsubject.Comparedwiththetwo-dimensionalmodel,thethree-dimensionalmo

7、delbecametothemainstreammethodbecauseitcantake3Dterrainintoconsideration,andanalyzedivergenceangle.Inthispaper,rockfallonarockslopewasanalyzedusing3-DDDAforcountermeasures.Themovementcharacteristicswereinvestigatedbynumericalanalysiswithconsiderationofcollisionsbetweenrockfallblo

8、cks.Theresultsshowthatweatherornotconsid