土石混合體是由強(qiáng)度較高的大型塊石和松軟的土體混合而成的多相體系。近年來(lái)，土石混合體材料作為一種特殊的巖土介質(zhì)越來(lái)越受到巖土工程界的重視。土石混合體邊坡是自然界中常見(jiàn)的一種邊坡類型，具有明顯的不均勻性和不連續(xù)性。傳統(tǒng)的有限元方法在模擬土石混合體邊坡災(zāi)變過(guò)程時(shí)，存在網(wǎng)格依賴性等不足。

　　鑒于此，針對(duì)土石混合體邊坡巖土材料不均勻和不連續(xù)等特點(diǎn)，武漢巖土所科研人員基于增量法彈塑性力學(xué)原理和雙線性投影算子，結(jié)合強(qiáng)度折減法和不等式，提出了土石混合體邊坡穩(wěn)定性分析的虛單元強(qiáng)度折減技術(shù)，求解了不同強(qiáng)度折減系數(shù)系下土石混合體邊坡的漸進(jìn)破壞特征，并討論了方法的網(wǎng)格依賴性問(wèn)題。由于巖石與土的物理力學(xué)性質(zhì)不同，應(yīng)力集中在巖石與土的接觸區(qū)，塑性區(qū)圍繞在巖石周?chē)ㄈ鐖D）,在塑性區(qū)很難形成規(guī)則的連通區(qū)域。

　　該方法可用于模擬土石混合體邊坡的漸進(jìn)破壞過(guò)程，研究粒徑、巖石含量、巖石密度和巖石空間分布對(duì)石質(zhì)土邊坡力學(xué)行為的影響。研究成果可為邊坡工程中土石混合體邊坡穩(wěn)定性定量評(píng)價(jià)和支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。本研究相關(guān)多項(xiàng)成果已發(fā)表于巖土力學(xué)領(lǐng)域主流期刊Computers and Geotechnics、《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》、《固體力學(xué)》、Engineering Analysis with Boundary Elements等。該研究成果得到科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)（No. 2018YFE0100100）、國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 11972043）和中科院青促會(huì)項(xiàng)目（No.2014032）等資助。

　　論文連接1：https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2019.103349

　　論文連接2：https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2020.09.005

土石混合體邊坡漸進(jìn)破壞過(guò)程模擬 

（文/圖 計(jì)算巖石力學(xué)組）