宋朋燃
- 作品数：4 被引量：42H指数：4
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- 辽西黄土陡坡的冲刷破坏机制被引量：4
- 2013年
- 以70°辽西黄土陡坡为例,在降雨强度为2.7 mm/min条件下对边坡坡面冲刷破坏特征进行了室内物理试验模拟。试验发现:随着降雨的持续坡面水流能量不断增加,致使侵蚀强度增强;边坡的侵蚀方式从试验初期的片蚀,到中期的细沟侵蚀,最后演化为坡顶部的切沟侵蚀和坍塌。基于试验成果,采用SEEP/W程序对降雨条件下边坡降雨入渗规律进行数值模拟,发现在降雨过程中坡顶部所产生的水头压力最大,随高度降低呈减小趋势;运用PFC2D颗粒流软件从微观角度对坡体土颗粒运动情况进行模拟,结果发现位于坡顶的颗粒最先被径流冲刷带走,且下落速度很快。经对比表明:数值模拟结果和物理模拟试验现象基本一致,可为进一步研究黄土边坡冲刷破坏规律提供参考。
- 吴谦王常明马栋和宋朋燃
- 关键词：陡坡物理模拟冲刷破坏入渗规律颗粒流
- 辽西地区黄土的强度与本构特性被引量：7
- 2010年
- 采用应变控制式三轴仪对取自辽宁西部地区阜新—朝阳段黄土的力学性质进行了试验,获得了黄土的应力-应变关系和抗剪强度的变化规律;采用人工制备不同含水率试样的方法,测试并分析了含水率对黄土本构和强度特征的影响。结果表明:(1)试样的应力-应变关系在不排水剪条件下呈强软化型,表现为脆性破坏;在固结不排水剪条件下随初始含水率的增加由弱软化型向硬化型转变;而在排水剪条件下低含水率时呈软化型,随含水率增加,呈弱硬化型和硬化型。(2)饱水后试样的抗剪强度有很显著的降低:cUU为13.7～363.3kPa时,φUU为18.6°～40.2°;而cUU为0.2～29.6kPa时,φCU则为4°～23.4°。(3)土的有效抗剪强度指标均随含水率增加呈非线性减小的关系,粘聚力与含水率呈半对数函数关系,内摩擦角则与含水率呈幂函数关系。给出了黄土本构的数学模型和黄土抗剪强度指标的取值方法。
- 王常明马栋和林容王科宋朋燃
- 关键词：含水率黄土应力-应变关系抗剪强度
- 黄土陡坡降雨冲刷试验及其三维颗粒流流-固耦合模拟被引量：22
- 2014年
- 针对坡角为70°的黄土边坡,进行2.7 mm/min降雨强度下的室内坡面冲刷试验。根据边坡冲刷破坏的过程特征,将边坡侵蚀方式演变过程归纳为试验初期的片蚀、中期的细沟侵蚀、到后期的切沟侵蚀和坍塌。试验中坡顶处侵蚀强度大于其他部位,当坡面形成上下贯通的切沟之后,水流开始掏蚀沟槽底部土体,随着冲刷的持续,切沟两侧土体强度降低,坡顶土体发生坍塌。以此为基础利用三维颗粒流软件PFC3D对边坡降雨冲刷过程进行流-固耦合模拟,在模拟颗粒大变形的同时得到颗粒运动轨迹、孔隙率、流体单元内流速等重要参数,这些参数的定量变化过程反映了降雨过程中边坡遭受侵蚀程度及水流侵蚀能力的分布规律:坡顶处侵蚀最为强烈、水流侵蚀能力最强,且两者随高度降低呈减小趋势,与室内试验结果一致。
- 吴谦王常明宋朋燃朱海波马栋和
- 关键词：黄土陡坡
- 黄土边坡冲刷破坏特征及数值模拟
- 黄土在我国分布广泛，黄土边坡的降雨冲刷问题一直是工程界和学术界关心的问题之一。本文在总结并进一步深入研究了辽西地区黄土的工程地质特性的基础上，进行了室内人工模拟降雨边坡模型冲刷试验，并使用ABAQUS有限元软件、PFC3...
- 宋朋燃
- 关键词：微观结构数值模拟元胞自动机
