隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验边界效应

物理模型试验是研究地质灾害变形破裂特征、动力学过程和成因机制的有效手段，受制于模型箱尺寸，试验过程中边界效应问题显著，如何减弱边界效应影响一直是研究者所关注的焦点问题。本文以隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验为研究对象，通过物理模型试验现象分析以及数值模拟验证等手段，对物理模型箱体边界效应进行了系统分析。结果表明，模型箱体边界效应的主要控制因素为箱体边壁阻尼与箱体尺寸比，其中：边壁阻尼与边界效应幅值呈正相关，边壁摩擦角小于土体内摩擦角时，黏聚力是边界效应影响的主要因素，边壁摩擦角大于土体内摩擦角时，摩擦力是边界效应影响的主要因素；箱体尺寸比影响边界效应幅值，长宽比与边界效应幅值呈正相关，并确定试验模型箱设计最优尺寸比为5∶3∶2.2。箱体边界效应对隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验结果存在显著影响。