基于混合有限元和物质点方法的尾矿坝液化诱导位移建模
地球物理
2024-04-25 v1
摘要
尾矿坝储存大量饱和土壤，可能高度易受液化影响。液化会导致保留土壤强度的严重下降，可能导致坝体失败。如果坝体被破坏，则会释放大量液化土壤碎片流，随后可能对下游造成灾难性后果。经常利用数值模型来预测尾矿坝的液化响应及其潜在位移，这些分析信息用于规划风险规避和减缓措施。有限元法 (FEM) 是一种广泛使用的方法，在建模液化触发和初始位移方面表现出色，但在处理大变形时会因网格扭曲而迅速失去准确性。相反，物质点方法 (MPM) 作为一种混合的欧拉-拉格朗日方法，采用能够在背景网格上自由移动的粒子，并能在不损失准确性的情况下处理大变形。然而，MPM 在应力分布准确性方面存在问题，且可用的边界条件有限，限制了其预测液化启动能力。在本文中，我们采用 FEM 和 MPM 的顺序混合方法作为一种优于单独使用的替代方案。为演示该混合方法在模拟尾矿坝 failure 从启动到位移的整个过程方面的有效性，我们对 1978 年的 Mochikoshi 尾矿坝 failure 进行建模。
引用
@article{arxiv.2404.15860,
title = {Modeling liquefaction-induced runout of a tailings dam using a hybrid finite element and material point method approach},
author = {Brent Sordo and Ellen Rathje and Krishna Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.15860},
year = {2024}
}
备注
8th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering (8 ICEGE)