土坡的复合破坏特性及其无网格法数值模拟研究

基于对众多滑坡和临危边坡实地考察和调研，项目申请者认为，临滑前，滑动土体主要表现为两种典型的破坏方式：即剪切破坏和张拉破坏。土坡即将失稳时，常会在坡脚产生数量不等的鼓胀型剪切裂隙，而在边坡上部后缘会出现不少张拉裂隙，剪切破坏带自坡脚由内向上发展，直至与边坡上部后缘张拉破坏带贯通。为真实地从理论上揭示土坡的这种复合破坏特性，本项目将采用受拉破坏的莫尔-库仑准则及理想弹塑性模型，利用无网格方法在模拟塑性流动、大位移和裂纹动态扩展等方面的突出优点，将强度折减技术不仅能可靠地应用于求解各种土坡稳定安全系数，而且可仿真土坡失稳前剪切裂隙、张拉裂隙和塑性剪切带的形成和扩展过程。一方面克服有限元强度折减法在复杂边坡稳定状态分析中存在误差偏大或求解失败的问题；另一方面，将边坡(本文主要指土质边坡，以下皆同)稳定分析这一经典而复杂问题的数值模拟技术提升到一个更高水平。