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Extended finite element simulation of step-path brittle failure in rock slopes with non-persistent en-echelon joints

机译：具有非持久性en-echelon关节的岩石斜坡阶梯路径脆性失效的扩展有限元模拟

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The aim of this paper is to investigate the brittle failure mechanism of rock slopes with non-persistent en-echelon joints using the extended finite element method (XFEM). In the research, a novel geometrical method distinguished from the conventional level set method is proposed to describe the cracks in the XFEM. The numerical form of the J-integral considering the effect of the bode force and the frictional contact force is provided. Moreover, a refined coalescence method is proposed. Then, the state function employed to define the state of the crack and the method used to define the crack growth increment are introduced. Next, some numerical tests are carried out to validate the feasibility of the XFEM. Finally, two typical rock slope modes are provided to illustrate the mechanism of the step-path brittle failure of rock slopes.
机译：本文的目的是使用延长的有限元法（XFEM）来研究岩石斜面的脆性失效机制与非持久的en-echelon接头。 在研究中，提出了一种与传统水平集合方法区分开的新型几何方法来描述XFEM中的裂缝。 考虑到主力力和摩擦接触力的效果的J-积分的数值形式。 此外，提出了一种精制的聚结法。 然后，引入了用于定义裂缝状态和用于定义裂缝生长增量的方法的状态函数。 接下来，执行一些数值测试以验证XFEM的可行性。 最后，提供了两个典型的岩石斜面模式以说明岩石斜坡的阶梯路径脆性失效的机理。

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