基于持续同调的边坡土颗粒应力链失稳分析

采用颗粒离散元方法和持续同调理论，研究了内排土场堆叠至不同高度时的边坡稳定性。为便于研究，现采用一水平金属板向下施加压力，代替不同厚度土层的重力荷载，对边坡在竖向荷载作用下的失稳破坏过程进行了颗粒离散元模拟。研究了二维边坡土颗粒速度总矢量、边坡失稳破坏时滑移开裂面的角度以及边坡坡顶y方向的平均速度等宏观响应过程，并构建了自然堆积下边坡堆积体颗粒的法向力链无向网络模型。最后，用持续同调方法对边坡坡顶颗粒接触力链网络的拓扑特征进行分析，获得条码图，建立了岩体结构持续同调特征与失稳演化的关系。本文为研究边坡失稳拓扑识别提供了一种新方法，从而可以有效预测边坡的失稳破坏