宽度和间隙分级滑坡坝材料的宏观-介观力学性能模拟实验研究

《Scientific Reports》：Simulation experimental study on macro-meso mechanical properties of wide and gap-graded landslide dam materials

　　摘要材料的力学性能对于准确评估滑坡坝的稳定性至关重要。然而，由于滑坡坝材料结构的复杂性，其力学性能研究以及变形和破坏机制分析仍具有挑战性。基于89个具有详细分级数据的滑坡坝案例的粒径分布，将这些案例分为三类：土质、碎屑和岩石滑坡坝。随后，选择7条典型连续级配和6条间断级配曲线来代表三类滑坡坝材料。提出了随机岩块形态模拟方法，用于模拟岩块的随机形状、尺寸和分布。通过对滑坡坝材料进行离散元双轴剪切数值模拟试验，研究了应力-应变关系、体积应变、颗粒位移和破坏模式等宏观力学性能。此外，还研究了接触力和配位数等介观力学性能。最后，基于多次数值模拟实验，对滑坡坝材料的抗剪强度参数进行统计分析，并确定了不同类型滑坡坝材料强度参数的分布范围。本研究提供了有助于滑坡坝稳定性评估的数据基础和理论支持。