滑体失稳后运动过程三维弹簧变形块分析模型

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1、滑体失稳后运动过程三维弹簧变形块分析模型杨海清1，2，蓝一凡1，2，曾酉源1，2，周小平1，2(1.重庆大学土木工程学院，重庆400030；2.重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆400030)摘要：滑坡灾害危害程度评估需要掌握滑坡运动特征，而目前的研究主要基于定性分析模型，很难进行定量预测。为克服这一困难，建立一种简化的三维弹簧变形块模型，定量预测滑坡失稳后滑体运动过程。假设滑坡的运动形式是连续的，且滑体是可变形的，将滑体分为侧面竖直的三维条柱。考虑滑体内在变形，对三维运动方向受力和变形进行分析。根据作用于条柱侧面的力–变形关系，获得条柱在滑动过程中的

2、变形与受力状态。考虑到条柱中能量的积累和释放，同时考虑摩擦引起的能量耗散，建立任意时刻滑体的加速度、速度和位移计算公式，获得滑坡在三维滑动过程滑动的最大距离、运动的最大速度及滑动历经的时间等。为实现滑坡滑动过程的三维可视化，基于VisualBasic语言程序编制滑坡失稳后运动过程分析程序，分析武隆鸡尾山滑坡的滑动距离、滑动的最大速度以及滑动历经的时间，对比分析表明，该模型与现有的软件模拟结果比较吻合。关键词：边坡工程；滑坡；运动过程分析；弹簧变形块模型；风险评估中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1000–6915(2015)03–0528–09ATHREE-

3、DIMENSIONALMODELWITHSPRING-DEFORMABLE-BLOCKSFORPOST-FAILUREMOTIONOFLANDSLIDESYANGHaiqing1，2，LANYifan1，2，ZENGYouyuan1，2，ZHOUXiaoping1，2(1.SchoolofCivilEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China；2.KeyLaboratoryofNewTechnologyforConstructionofCitiesinMountainArea，MinistryofEduca

4、tion，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China)Abstract：Assessmentoflandslidehazardsoftenrequiresgoodknowledgeofthemovingcharacteristicsoflandslides.However，thecurrentanalysisismainlybasedonqualitativemodels，whicharenotsuitableforquantitativeanalysis.Toovercomethisshortcoming，athree-dim

5、ensionalmodelofspring-deformable-blockswasformulatedtoproducethemotionoflandslides.Themotionoflandslideswasassumedcontinuousandvariable，andtheslidingbodywasdividedintoanumberofdeformablecolumns.Withtheforceactingonthesidefaceofcolumns，thedeformationofthecolumnwasobtainedaccordingtothere

6、lationshipofforce-deformationofslidingbody.Theformulasfortheacceleration，velocityanddisplacementofslidingbodywereestablishedconsideringtheaccumulationandthereleaseofthedeformationenergy.TheproposedmodelwasimplementedinaprogrambasedonVisualBasicforthevisualizationofthemotionoflandslides.

7、Theprogramwasappliedtoanalyzetheslidingtime，themaximumvelocityandthedisplacementoftheslidingbodyofJiweishanlandslideinWulong，Chongqing.Theresultsfromthesimulationwasfoundtobeingoodagreementwiththeexistingnumericalresults.Keywords：slopeengineering；landslides；runoutprocessanalysi