为揭示地质灾害(滑坡)中滑移界面的水-热-力多尺度接触摩擦力学机制,首先针对滑移界面的多孔隙、强随机接触特征,基于Gumbel概率分布描述单个微凸体蠕变累积到整个界面起滑全过程的界面结构演化规律,并结合体积接触理论,实现摩擦过程中界面结构的演化过程表征。同时,针对含水界面,考虑了含水对界面变形的影响,进一步完善摩擦过程中界面结构演化的表征。然后,考虑蠕变本构描述单个接触微凸体上应力的演化,对已有速率-状态模型进一步完善;在此基础上,结合界面结构演化过程以及单个接触微凸体上局部应力状态,建立水-力-热耦合作用下滑移界面摩擦理论模型。该模型揭示了界面宏观结构与微观局部应力演化对滑移界面接触摩擦行为的影响机制。该数据集反映了界面宏观结构演化与微观局部应力变化对滑移界面摩擦行为的影响规律,可为滑坡等地质灾害中滑移界面摩擦机理研究及多场耦合数值模拟提供数据支撑与理论参考。
本数据以Excel格式(*.xlsx)和origin源文件(*.opju)存储。数据文件中不同工作表为不同材料的实验数据与模型预测对比结果。
| 数据量 | 294.9 MiB |
|---|---|
| 数据格式 | *.xlsx/*. Opju/*.tiff |
本数据集来源于水-力-热耦合作用下滑移界面摩擦理论模型的计算结果以及其他研究人员的野外实测数据。文献列表如下:
1、Di Toro G, Han R, Hirose T, et al. Fault lubrication during earthquakes[J]. Nature, 2011,471(7339): 494-498.
2、Chen X, Elwood Madden A S, Reches Z. The frictional strength of talc gouge in high-velocity shear experiments[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2017, 122(5): 3661-3676.
3、Dieterich J H. Time-dependent friction and the mechanics of stick-slip[J]. Pure and applied geophysics, 1978, 116: 790-806.
4、Di Toro G, Aretusini S, Cornelio C, et al. Friction during earthquakes: 25 years of experimental studies [J]. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, 861(5): 052032.
(1)针对滑移界面的多孔隙、强随机接触特征,基于Gumbel概率分布描述单个微凸体蠕变累积到整个界面起滑全过程的界面结构演化规律,并结合体积接触理论,实现摩擦过程中界面结构的演化过程表征。同时,针对含水界面,考虑了含水对界面变形的影响,进一步完善摩擦过程中界面结构演化的表征。然后,考虑蠕变本构描述单个接触微凸体上应力的演化,对已有速率-状态模型进一步完善;在此基础上,结合界面结构演化过程以及单个接触微凸体上局部应力状态,建立水-力-热耦合作用下滑移界面摩擦理论模型;
(2)基于水-力-热耦合作用下滑移界面摩擦理论模型计算得到本数据集,然后将模型预测结果与已有实验数据进行对比,进而验证该模型的准确性。
模型预测结果与黄土、现场采集材料以及砂土三种材料的摩擦实验数据进行了对比,验证了模型的准确性。水-力-热耦合作用下滑移界面摩擦理论模型能够对不同饱和度(含水量)材料的界面摩擦进行更好的预测描述,原因在于改进的模型考虑了含水对界面宏观结构与微观局部应力的影响,这是以往其他模型没有考虑的,更接近含水界面接触与摩擦的真实情况。因此,本数据集为滑坡等地质灾害滑移界面摩擦机理研究提供可靠的数据支撑。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 2022YFC3003401 | 黄土高原极端天气演化趋势及灾害风险演进机制 |
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| # | 标题 | 文件大小 |
|---|---|---|
| 1 | 水-力-热耦合作用下滑移界面摩擦理论模型数据集.rar | 294.9 MiB |
| # | 时间 | 姓名 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 1 | 2026/06/17 07:01 | 凌* |
甘肃省自然科学基金项目研究内容之一预测研究
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