基于SPH方法的滑坡涌浪及其對重力壩沖擊作用研究.pdf

1、庫區(qū)邊坡在極端情況下有可能發(fā)生失穩(wěn)，造成大量土石體涌入河道，特別是在狹窄的河谷，會形成巨大的涌浪。涌浪對航道及擋水建筑物造成沖擊，可能會導(dǎo)致河道內(nèi)船只傾覆、擋水建筑物損壞，并威脅下游庫區(qū)人民的人身和財產(chǎn)安全?，F(xiàn)如今，我國的水利工程主要集中在西南部，這些地區(qū)工程地質(zhì)條件多為高邊坡、軟基土等，滑坡涌浪問題日益突顯出來。所以研究滑坡涌浪過程和影響它的因素，以及它對擋水建筑物的作用尤其有意義。
　　本文針對滑坡涌浪的產(chǎn)生及傳播過程，在滑坡

2、涌浪數(shù)值模擬中對粒子間距、滑塊初始下落速度、水深和滑塊寬度這四個因素對涌浪要素、涌浪過程和右側(cè)邊界沖擊壓力的影響，以及高低水位下涌浪對擋水重力壩的沖擊作用展開研究。本文主要做了以下三個方面的工作:
　　(1)基于SPH方法建立剛性滑塊入水模型，對滑坡體入水激起涌浪以及涌浪的傳播過程進行了細(xì)致的模擬，給出涌浪過程中不同時刻滑塊位置與流體分布、滑塊位移-時間曲線以及滑塊附近流體的速度場。通過波幅值和自由面波形比較，驗證了SPH方法在模

3、擬涌浪方面的可行性以及模型的可靠性。
　　(2)采取變量控制的方法，通過設(shè)置不同的變量參數(shù)，針對滑坡涌浪模擬中粒子間距、水深、滑塊初始下落速度、滑塊寬度這些因素進行單一分別考慮，分析它們各自對涌浪要素、涌浪過程和右側(cè)邊界的沖擊壓力影響。
　　(3)選取有代表性的Koyna重力壩作為研究對象，建立SPH與有限元耦合模型，與ANSYS模型進行靜力對比，驗證耦合模型可靠性。在此基礎(chǔ)上，研究高低水位下滑坡涌浪對擋水重力壩特征點的位移