基于红树林仿生学优化的碎屑流桩群防护结构数值研究  

作　　者：罗世界 孙新坡 

机构地区：[1]四川轻化工大学土木工程学院,四川自贡643000 [2]四川轻化工大学必照环境岩土工程联合实验室,四川自贡643000

出　　处：《中文科技期刊数据库（全文版）自然科学》2024年第11期145-150,共6页

基　　金：四川省科技计划项目(2020YJ0360);四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目(JG2021-1069)、四川省高校重点实验室开放课题(SC_FQWLY-2020-Z-02)。

摘　　要：碎屑流灾害频发于西南山区,对当地生命财产构成重大威胁。布置桩群结构是有效的减灾措施,但传统桩群设计缺乏针对性,可能影响其防护效果。为提高减灾功能,本文提出了一种基于红树林支柱根结构的防护桩群方案。本文采用离散元软件EDEM对传统桩群和红树林防护桩群在沟槽型碎屑流冲击下的动力响应进行了研究。首先分析了不同桩群结构下的碎屑流运动过程;然后对堆积面积、拦挡率和峰值动能进行了定量分析。结果表明:(1)碎屑流运动过程中出现分层现象和“死区”;(2)红树林防护桩群显著减小碎屑流堆积面积,相比传统桩群,方形、圆形和三角形桩群的堆积面积分别减少了21.9%、20.6%和16.1%;(3)方形红树林桩群对M1和M2粒径的碎屑流拦挡率分别达98.6%和96.9%;(4)红树林桩群对M1碎屑流的峰值动能耗散效果显著,方形、圆形和三角形桩群的峰值动能分别比传统桩群低31.8%、36.7%和21.2%。桩群结构设计优化能提高其对碎屑流灾害的防治效果,为桩群结构设计提供了参考。 。

关 键 词：碎屑流 传统桩群 仿生学优化 拦挡效果 能量耗散 

分 类 号：P694[天文地球—地质学]