中文摘要 | 第3-6页 |
英文摘要 | 第6-9页 |
主要符号 | 第20-22页 |
1 绪论 | 第22-40页 |
1.1 选题背景及研究意义 | 第22-24页 |
1.2 国内外研究现状 | 第24-37页 |
1.2.1 强震触发滑坡分布的影响因素和滑动距离统计研究 | 第24-26页 |
1.2.2 滑坡动力响应规律及高速远程运动机制试验研究 | 第26-33页 |
1.2.3 地震滑坡动力过程的数值模拟 | 第33-36页 |
1.2.4 地震滑坡破坏及远程运动的理论分析 | 第36页 |
1.2.5 存在的问题 | 第36-37页 |
1.3 本文研究内容及技术路线 | 第37-40页 |
1.3.1 主要研究内容 | 第37-38页 |
1.3.2 技术路线 | 第38-40页 |
2 强震触发滑坡的动力特征和基于GPU并行的DDA方法 | 第40-70页 |
2.1 引言 | 第40-41页 |
2.2 强震触发典型滑坡的动力特征 | 第41-48页 |
2.2.1 强震作用下斜坡的震裂 | 第41-43页 |
2.2.2 高势能及动能的启动脱离 | 第43-44页 |
2.2.3 运动过程中的高速远程碎屑流化 | 第44-48页 |
2.2.4 趋向静止的停积 | 第48页 |
2.3 滑坡高速远程运动的主要影响因素 | 第48-52页 |
2.3.1 滑体碎屑流化减阻 | 第48-49页 |
2.3.2 块体间节理摩擦衰减 | 第49-50页 |
2.3.3 滑动面摩擦减阻 | 第50-51页 |
2.3.4 孔隙水压力升高(液化)减阻 | 第51-52页 |
2.3.5 空气动力学效应 | 第52页 |
2.4 DDA方法动力模拟的适用性 | 第52-54页 |
2.4.1 分步大变形和大位移 | 第52-53页 |
2.4.2 无嵌入接触准则 | 第53页 |
2.4.3 严格的平衡要求和能量守恒 | 第53-54页 |
2.5 基于GPU并行的DDA计算效率改进 | 第54-68页 |
2.5.1 GPU架构和统一计算设备架构(CUDA) | 第54-56页 |
2.5.2 预条件共轭梯度法 | 第56-57页 |
2.5.3 行压缩存储(CSR存储) | 第57-58页 |
2.5.4 并行计算步骤 | 第58-60页 |
2.5.5 计算精度验证 | 第60-61页 |
2.5.6 GPU并行计算的高效性 | 第61-68页 |
2.6 本章小结 | 第68-70页 |
3 基于节理动态摩擦衰减模型的溃滑型滑坡动力过程模拟 | 第70-96页 |
3.1 引言 | 第70页 |
3.2 节理面循环剪切试验及摩擦衰减模型 | 第70-75页 |
3.2.1 节理面循环剪切试验 | 第70-71页 |
3.2.2 节理面动态摩擦衰减数学模型 | 第71-75页 |
3.3 考虑节理参数动态摩擦衰减效应的DDA方法 | 第75-84页 |
3.3.1 DDA块体接触理论简述 | 第75-76页 |
3.3.2 剪切强度比的计算 | 第76-77页 |
3.3.3 相对速度影响系数的计算 | 第77-78页 |
3.3.4 FDJ-DDA的实现流程 | 第78-80页 |
3.3.5 FDJ-DDA的验证 | 第80-84页 |
3.4 东河口滑坡的动力过程模拟 | 第84-93页 |
3.4.1 模型的建立及地震动输入 | 第84-87页 |
3.4.2 节理面动态摩擦衰减效应的影响 | 第87-91页 |
3.4.3 节理面剪切强度的影响 | 第91-93页 |
3.5 本章小结 | 第93-96页 |
4 基于滑动面速度-位移摩擦模型的拉裂-滑移型滑坡动力过程模拟 | 第96-118页 |
4.1 引言 | 第96页 |
4.2 滑动面速度-位移摩擦衰减数学模型及试验结果 | 第96-101页 |
4.2.1 滑动面摩擦经验数学模型 | 第96-97页 |
4.2.2 试验结果 | 第97-101页 |
4.3 考虑速度-位移摩擦衰减模型的DDA方法(FDSS-DDA) | 第101-103页 |
4.4 大光包滑坡的动力过程模拟 | 第103-116页 |
4.4.1 大光包滑坡基本特征和DDA模型设置 | 第103-106页 |
4.4.2 岩体及速度-位移摩擦衰减模型的参数 | 第106-107页 |
4.4.3 输入地震荷载 | 第107-109页 |
4.4.4 滑坡启动过程 | 第109-111页 |
4.4.5 滑坡堆积及“刹车”过程 | 第111-113页 |
4.4.6 摩擦衰减效应对滑坡动力过程的影响 | 第113-116页 |
4.5 本章小结 | 第116-118页 |
5 受滑源区孔隙水压力影响的滑坡动力过程模拟 | 第118-136页 |
5.1 引言 | 第118页 |
5.2 颗粒破碎引起的孔隙水压力模型及试验结果 | 第118-122页 |
5.2.1 孔隙水压力模型 | 第118-120页 |
5.2.2 模型参数的校准 | 第120-122页 |
5.3 考虑动孔隙水压力的DDA方法(PWP-DDA) | 第122-125页 |
5.3.1 PWP-DDA的实现步骤 | 第122-123页 |
5.3.2 验证算例 | 第123-125页 |
5.4 牛眠沟滑坡的动力过程模拟 | 第125-135页 |
5.4.1 牛眠沟滑坡基本特征和模型设置 | 第125-127页 |
5.4.2 基于Hoek-Brown准则确定的岩体参数及输入的地震波 | 第127-129页 |
5.4.3 PWP-DDA模拟所得滑坡动力过程 | 第129-131页 |
5.4.4 滑源区孔隙水压力比 | 第131-132页 |
5.4.5 速度和位移效应 | 第132-135页 |
5.5 本章小结 | 第135-136页 |
6 强震触发滑动路径上堆积体动孔隙水压力对滑坡运动的影响试验及模拟 | 第136-150页 |
6.1 引言 | 第136页 |
6.2 固结不排水三轴压缩试验 | 第136-141页 |
6.2.1 试验仪器及试样采集 | 第136-138页 |
6.2.2 试样制备 | 第138-139页 |
6.2.3 围压设定及试样饱和 | 第139页 |
6.2.4 试验荷载设置 | 第139-141页 |
6.3 试验结果 | 第141-145页 |
6.3.1 流动变形 | 第141-142页 |
6.3.2 冲击荷载的作用效果 | 第142-143页 |
6.3.3 循环荷载的作用效果 | 第143-145页 |
6.4 孔隙水压力比-时间变化规律 | 第145页 |
6.5 堆积体孔隙水压力对东河口滑坡运动的影响 | 第145-148页 |
6.5.1 忽略滑动路径上堆积体孔隙水压力变化的运动过程 | 第146-147页 |
6.5.2 考虑滑动路径上堆积体孔隙水压力变化的运动过程 | 第147-148页 |
6.6 本章小结 | 第148-150页 |
7 考虑空气动力及撞击解体效应的抛射型滑坡动力过程模拟 | 第150-174页 |
7.1 引言 | 第150页 |
7.2 高速远程抛射型滑坡形成条件 | 第150-151页 |
7.2.1 陡峭且高位的滑源区 | 第150页 |
7.2.2 滑源区存在控制性结构面 | 第150页 |
7.2.3 抛射岩体的飞行及撞击 | 第150-151页 |
7.2.4 开阔的运动场地 | 第151页 |
7.3 大岩壳滑坡特征及破坏机制 | 第151-155页 |
7.3.1 分区特征 | 第152-155页 |
7.3.2 滑源区破坏机制 | 第155页 |
7.4 考虑空气动力学效应及撞击解体过程的数值模拟方法 | 第155-161页 |
7.4.1 抛射体撞击前空气动力学分析 | 第155-158页 |
7.4.2 考虑破裂分离技术的DDA方法 | 第158-159页 |
7.4.3 模拟步骤 | 第159-160页 |
7.4.4 参数及模型设置 | 第160-161页 |
7.5 模拟结果分析 | 第161-172页 |
7.5.1 飞行过程 | 第161-164页 |
7.5.2 撞击及后续动力过程 | 第164-168页 |
7.5.3 崩坡积碎石土对动力过程的影响 | 第168-170页 |
7.5.4 初始迎风角的影响 | 第170-172页 |
7.6 本章小结 | 第172-174页 |
8 主要结论与展望 | 第174-178页 |
8.1 主要结论 | 第174-176页 |
8.2 本文创新点 | 第176页 |
8.3 今后研究展望 | 第176-178页 |
致谢 | 第178-180页 |
参考文献 | 第180-198页 |
附录 | 第198-199页 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文 | 第198页 |
B.作者在攻读学位期间正在外审的论文 | 第198-199页 |
C.作者在攻读学位期间申请发明专利 | 第199页 |
D.作者在攻读学位期间主持及参加科研项目 | 第199页 |