武漢巖土所滑坡穩定性的矢量和—DDA分析方法研究獲進展

　　滑坡穩定性分析是巖土工程領域的經典問題，極限平衡分析思想是解決該問題的有力武器。極限平衡分析以安全系數求解為目標，假設滑動面同時達到極限狀態，是典型的整體穩定性分析方法。然而，滑坡通常是從局部失穩發展至整體破壞的動力學過程，需要經歷大變形、不連續體之間的接觸、滑動摩擦。國際著名數學家、巖石力學家、中國科學院大學教授石根華提出的非連續變形分析(DDA)方法是一種滿足平衡方程收斂、不連續接觸的開閉迭代收斂和靜力計算中的最大容許位移收斂的極限平衡計算新方法，在處理的非連續、非線性、大變形、動力學問題方面具有得天獨厚的優勢。

　　經典DDA方法利用抗滑接觸力與下滑接觸力相比求安全系數，是一種考慮動力迭代全過程分析的極限平衡分析法；中國工程院院士、中國科學院武漢巖土力學研究所研究員葛修潤在研究極限平衡分析法過程中認為其沿滑動面對下滑力與抗滑力積分的力學意義不明確，沒有反映“滑動”這個矢量概念的內涵，為此提出了矢量和分析方法，同時明確指出矢量和分析適用于DDA方法。該研究工作嘗試將矢量和法引入DDA中，結合非連續接觸理論和慣性力迭代的具體特點，提出了適合DDA的滑動方向與安全系數的計算方法。在此基礎上，通過兩類典型滑坡證明了基于矢量和—DDA方法分析滑坡穩定性的有效性。該研究成果使得DDA方法在模擬滑坡破壞全過程的同時，還可以提供力學意義明確的安全系數這一評價指標，其思想可為離散元、數值流形等方法在分析滑坡穩定性時所借鑒。

　　相關研究發表于Computers and Geotechnics，第一作者為武漢巖土所博士付曉東，該方法還在云南魯甸地震甘家寨滑坡的動力穩定性分析中得到了應用。