收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于复杂网络的粘性土颗粒堆积体失稳问题的分析

谢纯凯  
【摘要】:颗粒材料是复杂的无序堆积的颗粒填充系统。颗粒填充系统及相关问题常常出现在工程地质灾害、化学化工工程、环境工程、岩土工程和交通运输等各个领域。这些自然科学以及工程问题的解决与否,取决于人们对颗粒材料基本力学性质的认知程度。粘性颗粒堆积体是我们日常生活中最常见同时又十分重要的一类颗粒物质,颗粒材料往往会由于静电力、水分子、粘结胶体等各种因素,使颗粒之间发生黏聚现象。所以在自然界完全没有粘结力的干颗粒材料基本上是不存在的。如自然界中的砂石堆积体中常常会有水分子的存在,使其具有粘结效应;粘性土材料由于其本身就是一种粘结胶体,所以它堆积形成的边坡也会出现粘结的现象。在人们对寻求解决粘性颗粒填充系统的相关问题的解决方法的时候,研究人员对粘性颗粒物质进行了大量的理论和实验研究,因为其性质的复杂性,尽管已经有了不少研究成果以及工程上问题的解决,但是迄今为止并没有哪一种力学理论或分析方法可以完全的概括粘性颗粒材料的复杂性质并解决粘性颗粒填充系统相关的工程问题。目前,国内外学者利用块体离散元和颗粒离散元法对岩体及边坡稳定性问题进行了大量的研究,并取得了一定的研究成果。随着研究的进行,其研究内容和进程出现了瓶颈,关于土颗粒堆积体的研究往往只局限于颗粒堆积体坍塌和边坡失稳的宏观参数的研究中,而其内部结构是如何影响宏观动态响应的却鲜有研究对其进行分析和探讨。复杂网络理论作为21世纪新兴的数学分析工具,复杂网络工具在分析复杂结构宏观响应的内在原因具有强大的功效。在颗粒材料研究领域,现阶段复杂网络的分析方法仅用于分析密实颗粒填充体试样压缩过程,而从复杂网络视角对湿土颗粒堆积体坍塌或失稳过程中接触力网络的演化分析的研究还较少。本文采用颗粒离散元方法对粘性颗粒堆积体进行建模计算,并引入复杂网络理论对粘性颗粒堆积体的宏观动态响应进行分析和研究,尝试用网络参数的演化规律来描述堆积体坍塌或失稳过程,利用网络参数对坍塌或失稳进行预测。本研究的主要工作有:1、本文首先应用颗粒离散元软件EDEM构建了自然堆积状态下湿卵石颗粒堆积体以及岩质边坡的离散元模型,模拟其在自重作用和外荷载作用的坍塌和失稳过程。得到粘性颗粒堆积体的宏观响应,分析其宏观物理参数的变化规律。2、我们对自重作用下的湿卵石颗粒堆积体与外荷载作用下的岩质边坡土颗粒力链动态拓扑特性分别进行了计算和分析,将粘性颗粒的颗粒中心看作接触力链网络的节点、两两接触并存在正向接触力的两个颗粒的连线视为网络的边,以此来构建粘性颗粒堆积体接触力链网络的复杂网络模型。对于所构建的复杂网络,本文使用pajek接触力链网络中的三个重要参数进行了计算:度、聚类系数和平均最短路径。通过分析这些网络参数在粘性颗粒堆积体坍塌或失稳过程中的演化规律,来表征颗粒内部的接触力链网络拓扑结构。3、然而,仅仅是分析颗粒系统的介观结构和网络参数是远远不够的,将颗粒堆积体的宏观响应和颗粒系统的介观结构和网络参数联系在一起。用介观结构的网络参数来描述颗粒堆积系统在自重下和外荷载作用下的动态响应。用力链拓扑结构的拓扑参数量化和表征粘性颗粒堆积体破坏和坍塌过程。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 王丽君;郑志龙;钟俊辉;;某高速公路古滑坡堆积体稳定性分析及防治措施[J];岩土工程技术;2019年06期
2 成永刚;李树鼎;袁泉;;川藏高速公路高位堆积体病害分析与防治[J];水利与建筑工程学报;2018年05期
3 雷先顺;沈银斌;朱大勇;刘诚;;碎屑流模型试验研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2016年10期
4 郝鹏;曾荣福;王蒙;唐腾飞;;滑坡堆积体稳定分析及工程治理研究[J];红水河;2016年05期
5 李小波;吴莉;吉华伟;;某水电站坝前堆积体成因机制分析及稳定性评价[J];四川水力发电;2014年06期
6 魏宝龙;徐卫亚;王如宾;;降雨条件下某滑坡堆积体稳定性研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2015年02期
7 王雪松;申卫博;谢永生;陈曦;丁亚东;马洪超;;赣北地区工程堆积体侵蚀水动力机理研究[J];水力发电学报;2015年11期
8 张俊柯;;汶川县芤山村古堆积体特征及成因分析[J];城市地理;2017年06期
9 易祥成;;抗滑桩在治理堆积体滑坡中的应用[J];中国高新技术企业;2014年24期
10 王自高;胡瑞林;张瑞;徐文杰;;大型堆积体岩土力学特性研究[J];岩石力学与工程学报;2013年S2期
11 张海龙;徐卫亚;王伟;石崇;王盛年;;基于可变模糊识别模型的争岗堆积体稳定性评价[J];三峡大学学报(自然科学版);2013年06期
12 李晓芸;;堆积体边坡稳定性研究[J];金属矿山;2012年05期
13 刘海;沈军辉;彭昌翠;司洪涛;;水库蓄水对317国道某崩塌堆积体稳定性影响[J];长江科学院院报;2011年04期
14 吉锋;杨智勇;石豫川;;某特大型堰塞堆积体基本特征及成因探讨[J];人民黄河;2011年05期
15 董金玉;杨继红;孙文怀;黄志全;王东;杨国香;;库水位升降作用下大型堆积体边坡变形破坏预测[J];岩土力学;2011年06期
16 杜杰;石豫川;吉锋;王猛;贺自勇;左雅娅;;西南某水电站坝肩堆积体基本特征及稳定性研究[J];防灾减灾工程学报;2010年02期
17 董倩;朱正伟;刘东燕;;崩塌堆积体的渐性破坏及稳定性分析[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡瑞林;张小艳;马凤山;张路青;李志清;高玮;王杰;孙永帅;;西藏樟木堆积体结构及其稳定性[A];中国科学院地质与地球物理研究所2014年度(第14届)学术年会论文汇编——工程地质与水资源研究室[C];2015年
2 孙兴伟;林金洪;;西藏大古水电站冰水堆积体稳定性研究[A];2015年全国工程地质学术年会论文集[C];2015年
3 王文忠;杜健;;阿海水电站混合堆积体稳定性计算分析[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
4 孙红亮;刘建;;高密度电法在冰碛堆积体勘察中的应用[A];中国水力发电工程学会地质及勘探专业委员会中国水利电力物探科技信息网2012年学术年会论文集[C];2012年
5 郑克勋;万进年;;北盘江中游马马崖一级水电站库首补朗堆积体地质条件及成因研究[A];高坝建设与运行管理的技术进展——中国大坝协会2014学术年会论文集[C];2014年
6 罗小峰;韩政;路川藤;张功瑾;丁伟;;静水条件下抛泥堆积体形态特征研究[A];第十九届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2019年
7 王唤龙;孙毅;周德培;肖世国;;红层堆积体高边坡坡体结构及变形规律[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
8 李红刚;晏鄂川;程江涛;雷东;;库区移民城镇弃碴堆积体稳定性评价及其防护设计[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年
9 郭朝旭;;松散滑坡堆积体降雨入渗过程的实验研究[A];山地环境与生态文明建设——中国地理学会2013年学术年会·西南片区会议论文集[C];2013年
10 吴述彧;;某水电站研究河段巨型堆积体稳定性及工程影响初步研究[A];贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 牛耀彬;降雨和上方来水条件下工程堆积体土壤侵蚀特征研究[D];西北农林科技大学;2019年
2 黄俊;纳米颗粒堆积体的热传导特性研究[D];武汉大学;2019年
3 刘毅;三峡库区万州区堆积体滑坡地下水响应及稳定性研究[D];中国地质大学;2018年
4 王自高;西南地区深切河谷大型堆积体工程地质研究[D];成都理工大学;2015年
5 甘建军;汶川地震区大型堆积体变形破坏模式及稳定性研究[D];成都理工大学;2014年
6 邵莲芬;栾川县柿树沟沟道泥石流堆积体复活形成机理与预测研究[D];中国地质大学;2014年
7 王硕楠;沟道泥石流堆积体复活启动机制研究[D];中国地质大学;2015年
8 余金煌;浅水域堆积体精准探测技术应用研究[D];合肥工业大学;2014年
9 董建辉;地震作用下库岸堆积体斜坡动力响应及变形机理研究[D];成都理工大学;2016年
10 郭健;库水作用下堆积体滑坡促滑治理的过程控制研究[D];成都理工大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈一鸣;无粘性散粒堆积体运动与堆积特性的模型试验和数值模拟研究[D];合肥工业大学;2019年
2 谢纯凯;基于复杂网络的粘性土颗粒堆积体失稳问题的分析[D];湘潭大学;2019年
3 王立纬;地震与库水作用下高速公路堆积体边坡稳定性研究[D];沈阳工业大学;2019年
4 陈宇杭;深切河谷典型堆积体发育特征及潜在失稳机理研究[D];成都理工大学;2018年
5 桂斌;乔木根系对堆积体边坡稳定性影响机制研究[D];重庆交通大学;2018年
6 赵亚文;滑坡堆积体蠕变特性试验研究[D];华北水利水电大学;2018年
7 何岸霞;堆积体河道三维水流特性试验研究[D];西华大学;2018年
8 纪辰阳;侵入航道崩滑灾害体稳定性的动态评估研究[D];重庆交通大学;2018年
9 何源远;九襄冰水堆积体的降雨入渗特征研究[D];成都理工大学;2018年
10 白皓;红土工程堆积体坡面水蚀过程及泥沙颗粒分布特性研究[D];西北农林科技大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王代林;映汶高速映秀隧道已掘进747米[N];四川日报;2010年
2 记者 熊蕊 实习记者 吴敏;抓好广元堡应急排险工作的推进和落实[N];雅安日报;2013年
3 记者 陈瑜;“蛟龙”号探秘南海北部高速堆积体[N];科技日报;2017年
4 王生伟;尽心尽责为村民[N];广元日报;2010年
5 记者 李秋怡;开始最后的“大扫除”[N];四川日报;2008年
6 本报记者 李梦媛 段玉清;48公里映汶高速 23次飞越岷江[N];四川日报;2012年
7 记者 王建新;西藏易贡灾区抢险工作加紧进行[N];人民日报;2000年
8 本报记者 张潇潇 肖瑜;誓将天险变通途[N];四川政协报;2010年
9 国土资源部地质灾害应急技术指导中心 殷志强;以史为鉴 治理地灾[N];中国国土资源报;2016年
10 吴楚瞳;北川震后“飞”来一座山[N];西部时报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978