边坡滚石灾害防护离散元模拟方法技术

本发明专利技术涉及边坡滚石灾害模拟领域，具体涉及一种边坡滚石灾害防护离散元模拟方法，极大地提高了对滚石灾害的有效防护能力。本发明专利技术边坡滚石灾害防护离散元模拟方法，包括：对不同类型的滚石进行离散元模拟；对不同滚石灾害发生的边坡进行离散元模拟；对预设的不同被动防护网进行离散元模拟；对滚石的弹跳过程和速度变化过程进行分析。本发明专利技术适用于边坡滚石灾害防护。防护。防护。

【技术实现步骤摘要】
边坡滚石灾害防护离散元模拟方法


[0001]本专利技术涉及边坡滚石灾害模拟领域，具体涉及一种边坡滚石灾害防护离散元模拟方法。

技术介绍

[0002]随着我国西南地区水利、交通、市政、旅游开发建设的快速发展，高山峡谷中的工程建设边屡见不鲜，这些工程建设常在高陡边坡工况下进行，如由修建库岸公路而形成的山体边坡，这些边坡在自重、风化、水压力、作业扰动等载荷和外部影响的作用下，极易发生滚石灾害。滚石灾害具有泛生性、突发性、随机性的特点。滚石灾害会损坏公路和重要管线，对过往车辆、人员、物资造成安全隐患。
[0003]现有技术对滚石灾害的研究，如CN109933921B公开的一种滚石灾害风险评估方法、装置、系统及存储介质，该方法包括：获取第一预设区域范围内的滚石孕灾因子；将滚石孕灾因子输入至预建立的统计模型中，获取滚石源点，以及滚石源点对应的概率值；利用物理模型，以滚石源点为起点，模拟滚石路径；计算滚石路径在第二预设区域内的长度；根据搜索半径、滚石路径、滚石路径的长度、滚石路径的条数以及与滚石路径中的滚石源点对应的概率值，计算第二预设区域内发生滚石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.边坡滚石灾害防护离散元模拟方法，其特征在于，包括：步骤1、对不同类型的滚石进行离散元模拟；步骤2、对不同滚石灾害发生的边坡进行离散元模拟；步骤3、对预设的不同被动防护网进行离散元模拟；步骤4、对滚石的弹跳过程和速度变化过程进行分析。2.根据权利要求1所述的边坡滚石灾害防护离散元模拟方法，其特征在于，步骤1中，所述对不同类型的滚石进行离散元模拟具体包括：步骤101、导入滚石模型STL文件，并根据滚石模型位置确定x、y和z三个方向的区间，使得框定的六面体空间能够完全包含滚石；步骤102、在框选滚石位置坐标所确定的一个六面体空间内随机填满设定好半径的球形颗粒；步骤103、利用布尔运算原理，删除框选六面体空间以内，滚石模型表面以外的球形颗粒；步骤104、在颗粒间施加粘结模型，产生由球形颗粒粘结而成具有特定形态的滚石，并设置颗粒间的粘聚力、抗拉强度、法向刚度和切向刚度；步骤105、完成不同类型滚石的离散元模拟。3.根据权利要求1所述的边坡滚石灾害防护离散元模拟方法，其特征在于，步骤2中，所述对不同滚石灾害发生的边坡进行离散元模拟具体包括：步骤201、通过Number Slider控制网格大小，实现对边坡不同光滑程度的模拟；步骤202、导入边坡模型的STL文件，生成面填充边坡网格；步骤203、设定边坡面的法向刚度和切向刚度；步骤204、完成不同滚石灾害发生的边坡的离散元模拟。4.根据权利要求1所述的边坡滚石灾害防护离散元模拟方法，其特征在于，步骤3中，所述对预设的不同被动防护网进行离散元模拟具体包括：步骤301、设置x、y和z方向坐标区间，确定防护网的生成位置、高度和长度；步骤302、设置防护网颗粒的半径，利用循环控制命令构造相邻排列的颗粒模型，再利用平行粘结模型粘结颗粒，实现矩形被动防护网离散元模型的构造；步骤303、设置粘聚力、内摩擦角、抗拉强度、摩擦系数以及力矩贡献因子；步骤304、完成预设的不同被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云，李德彬，兰月，张飞云，胥扬，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：