基于耦合欧拉-拉格朗日方法的崩塌碎屑流三维模拟

在滑坡风险评估中，预测碎屑流动距离非常重要。本研究提出了一系列新的无量纲经验方程，可有效地估算碎屑流动距离，并进行了验证。利用摩尔-库伦模型来描述土壤的应力-应变行为，采用耦合欧拉-拉格朗日方法来解决大变形所导致的网格畸变问题。引入了归一化的碎屑流动距离，提出了新的坡体几何缩放定律，对比了不同尺度和高宽比下坡体崩塌后碎屑流。结果表明，高宽比对归一化碎屑流动距离的影响存在临界值。当高宽比大于临界值时，坡体崩塌后归一化碎屑流动距离取决于坡体几何形状、坡面角度和坡体材料特性。坡面角的增加会使归一化碎屑流动距离增加，而摩擦角的增加会降低流动距离。当高宽比小于临界值时，归一化流动距离取决于坡体材料特性和坡面角，坡面角的增加会使归一化碎屑流动距离增加。