静荷载作用下掏蚀影响土遗址稳定性的数值分析
摘要:以古浪县明长城遗址墙体稳定性问题为研究对象，通过有限差分软件FLAC3D，对长城墙体不同掏蚀深度模型进行了静力作用下的稳定性分析，探讨了不同掏蚀深度下墙体位移分布规律及应力场分布特征。研究结果表明，随着掏蚀深度的增加，遗址墙体呈现出向掏蚀侧倾倒的趋势，最大水平位移位于墙体顶部；压应力在掏蚀病害根部集中，背侧墙体出现拉应力集中；在自重荷载的作用和不考虑降雨及地下水等因素情况下，掏蚀深度为模型底宽的1/2时是墙体的临界破坏阈值。掏蚀深度与安全系数建立较好的拟合曲线和塑性区连通性的判断可用于指导工程实践。
Abstract:The stability of the Great Wall in Gulang County is taken as the research object. By using the finite difference software FLAC3D, the stability of the models with different root erosion depth of the Great Wall is analyzed under static forces, and the distribution of displacement and stress field of the different models are discussed. The results show that the overall deflection of the wall affected by the erosion, and the maximum horizontal displacement is located at the top of the wall. With the increase of the erosion depth, the compressive stress concentrates at the root of the erosion, and the tensile stress concentrates at the back of the wall. Under the action of dead load, when the erosion depth is 1/2 of the bottom width of the model, the wall reaches the critical failure threshold value. It can be used to guide engineering practice to establish a better fitting curve between erosion depth and safety factor and to judge the connectivity of plastic zone.
中文标题：
静荷载作用下掏蚀影响土遗址稳定性的数值分析
Numerical Analysis of the Influence of Root Erosion on the Stability of Earthen Sites Under Static Load
作者：
王彦武1, 3, 4,,铁铮2,裴强强1, 3,郭青林1, 3, 4,,
Wang Yanwu1, 3, 4,,Tie Zheng2,Pei Qiangqiang1, 3,Guo Qinglin1, 3, 4,,
作者简介:王彦武，男，1991年生，馆员，主要从事石窟寺及土遗址保护加固研究。E-mail：wangyanwu@dha.ac.cn通讯作者:郭青林，男，1976年生，研究员，主要从事岩土质文物的保护研究与实践。E-mail：3037582@qq.com
通讯地址：
1.敦煌研究院 保护研究所，甘肃敦煌 736200 2.故宫博物院，北京 100009 3.甘肃省敦煌文物保护研究中心，甘肃敦煌 736200 4.兰州大学 土木工程与力学学院 西部灾害与环境力学教育部重点实验室，甘肃兰州 730000
1.DunhuangAcademy,Dunhuang736200,Gansu,China 2.PalaceMuseum,Beijing100009,China 3.ResearchCenterforConservationofCulturalRelicsofDunhuang,Dunhuang736200,Gansu,China 4.CollegeofCivilEngineeringandMechanics,LanzhouUniversity,KeyLaboratoryofMechanicsonDisasterandEnvironmentinWesternChina,TheMinistryofEducationofChina,Lanzhou730000,Gansu,China
中图分类号:K 64
doi:10.3969/j.issn.1007-2993.2021.04.002
出版物：岩土工程技术
收稿日期:2020-06-11
刊出日期:2021-08-25
关键词:土遗址,掏蚀,数值模拟,稳定性分析,文物保护
Key words:earthen sites,root erosion,numerical simulation,stability analysis,heritage conservaiton
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基金项目：
基金项目:国家重点研发计划(2020YFC1522203)；敦煌研究院院级课题（2020-KJ-YB-10）
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