岩石边坡稳定的块体单元极限分析上限法 被引量：15

1

作者 郑惠峰 陈胜宏 吴关叶 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期323-327,共5页

将块体单元法与极限分析上限法相结合,提出了岩石边坡稳定的块体单元极限分析上限法。借助于块体单元法离散计算区域,通过块体系统速度场在结构面上满足Mohr-Coulomb屈服条件、关联流动法则、速度边界条件以及块体系统虚功原理,构成求... 将块体单元法与极限分析上限法相结合,提出了岩石边坡稳定的块体单元极限分析上限法。借助于块体单元法离散计算区域,通过块体系统速度场在结构面上满足Mohr-Coulomb屈服条件、关联流动法则、速度边界条件以及块体系统虚功原理,构成求解边坡强度储备安全系数上限解的非线性规划模型,模型的求解采用复合形法。最后研究了一个岩质楔形体边坡算例和小湾水电站进水口边坡实例,通过将块体单元法上限分析计算结果与刚体极限平衡法相比较,验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 边坡稳定 极限分析 上限法 块体单元法 非线性规划

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弹粘塑性块体单元法在龙滩水电站右坝肩边坡稳定分析中的应用 被引量：11

2

作者 郑惠峰 汪卫明 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期107-111,共5页

介绍了三维弹粘塑性块体单元法的基本原理。该方法假定岩石块体为刚体,只考虑结构面的变形和强度特性。在建立块体系统的平衡方程、结构面的变形与块体位移的几何相容方程以及结构面上的弹粘塑性本构方程的基础上,出块体系统位移与稳定... 介绍了三维弹粘塑性块体单元法的基本原理。该方法假定岩石块体为刚体,只考虑结构面的变形和强度特性。在建立块体系统的平衡方程、结构面的变形与块体位移的几何相容方程以及结构面上的弹粘塑性本构方程的基础上,出块体系统位移与稳定的基本方程。针对龙滩水电站右坝肩边坡地质条件复杂,块体稳定问题较为突出的情况,采用块体单元法计算了边坡中典型结构面切割形成的特定块体在不同工况下的强度储备安全系数,并针对结构面的几何参数和力学参数等重要影响因素进行了敏感性分析,为工程设计提供了依据。应用表明,作为一种新型的水工结构数值方法,块体单元法应用于复杂地质条件下的岩石高边坡的稳定和变形分析具有准确、适用和简便的特点。 展开更多

关键词 弹粘塑性 块体单元法 边坡 稳定性分析 敏感性分析

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阶谱块体单元法及其在连续介质力学问题中的应用 被引量：4

3

作者 李永明 汪卫明 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期362-367,共6页

介绍了阶谱块体单元法的基本概念和原理,比较了该方法与有限元法、数值流形方法的异同,并对其在连续介质力学问题中的应用进行了探讨。计算研究表明,经过简单的处理后,阶谱块体单元法可以应用于连续介质力学问题并得到与有限元法十分接... 介绍了阶谱块体单元法的基本概念和原理,比较了该方法与有限元法、数值流形方法的异同,并对其在连续介质力学问题中的应用进行了探讨。计算研究表明,经过简单的处理后,阶谱块体单元法可以应用于连续介质力学问题并得到与有限元法十分接近的结果。通过对形函数阶次、块体单元形状、块体单元网格密度、虚拟结构面的参数取值等问题的研究,得出了一些规律性的认识,据此提出了提高计算精度的措施和虚拟结构面参数建议取值范围。 展开更多

关键词 块体单元法 阶谱 连续介质力学

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三维随机裂隙岩体渗流分析的块体单元法 被引量：2

4

作者 殷德胜 汪卫明 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2535-2539,共5页

岩体中的裂隙分布具有随机性,且渗流主要通过裂隙面进行。运用蒙特卡罗法模拟生成岩体中的随机裂隙面,基于矢体的概念,实现了包括凹块体和多连通体在内的三维随机裂隙岩体的块体单元自动识别。假定岩块不透水、渗流仅通过裂隙面进行,建... 岩体中的裂隙分布具有随机性,且渗流主要通过裂隙面进行。运用蒙特卡罗法模拟生成岩体中的随机裂隙面,基于矢体的概念,实现了包括凹块体和多连通体在内的三维随机裂隙岩体的块体单元自动识别。假定岩块不透水、渗流仅通过裂隙面进行,建立了三维随机裂隙岩体渗流分析的块体单元法。通过算例分析,验证了所提方法的准确性和有效性。 展开更多

关键词 岩体 随机 裂隙 渗流 块体单元法

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块体理论赤平解析法在锦屏二级水电站皮带机隧洞稳定分析中的应用 被引量：11

5

作者 梁宁 伍法权 +1 位作者 刘彤 刘建友 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期383-388,共6页

块体理论是适用于分析节理发育破碎刚性岩体稳定性的有效方法。锦屏二级水电站皮带机隧洞岩体不连续面发育,隧洞开挖面是否产生可动块体影响着皮带机隧洞的稳定性。在对皮带机隧洞详细的地质调查和研究基础上,运用块体理论赤平解析法分... 块体理论是适用于分析节理发育破碎刚性岩体稳定性的有效方法。锦屏二级水电站皮带机隧洞岩体不连续面发育,隧洞开挖面是否产生可动块体影响着皮带机隧洞的稳定性。在对皮带机隧洞详细的地质调查和研究基础上,运用块体理论赤平解析法分析皮带机隧洞的稳定性,对各不连续面和开挖面构成的可动块体滑动形式进行判断,得出了块体的失稳形式以单面滑动为主,双面滑动和垂直掉块相对较少的结论;同时得出皮带机隧洞各部分可动块体分布的直观统计结果,即皮带机隧洞左侧墙,左、右顶拱失稳块体较多,右侧墙较少。 展开更多

关键词 隧洞 不连续面 块体理论赤平解析法 块体稳定分析

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基于块体单元法的岩石边坡安全系数研究 被引量：3

6

作者 汪卫明 李伟 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期802-810,共9页

岩石边坡因其结构面数量众多、块体系统及其滑动方式复杂,给危险块体组合的搜索及其安全系数计算带来很大困难。基于块体单元法,对岩石边坡中的危险块体组合搜索及其安全系数的计算方法进行了研究。首先,在块体元强度折减计算的成果下,... 岩石边坡因其结构面数量众多、块体系统及其滑动方式复杂,给危险块体组合的搜索及其安全系数计算带来很大困难。基于块体单元法,对岩石边坡中的危险块体组合搜索及其安全系数的计算方法进行了研究。首先,在块体元强度折减计算的成果下,根据屈服面贯通理论提出搜索危险块体组合的新方法;然后,对安全系数计算方法进行研究,建议在位移突变判据下采用双线性交叉法计算安全系数;最后,进行了单面、双面和多面滑动以及复杂块体系统的算例分析,并与刚体极限平衡法计算结果进行了对比。结果表明,由于块体单元法考虑了力与力矩的平衡及结构面上应力的非均匀分布,其计算结果更准确。该方法有望广泛应用于复杂岩石边坡稳定分析。 展开更多

关键词 块体单元法 刚体极限平衡法 安全系数 块体组合

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基于块体单元法的白鹤滩左岸边坡稳定性分析 被引量：3

7

作者 郑惠峰 吴关叶 徐建荣 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第11期71-75,共5页

左岸边坡强卸荷块体系统的稳定问题是白鹤滩水电站题重要工程技术问题之一。针对左岸边坡地形地质条件、变形特征及变形机理的研究,表明结构面组合的三维块体滑动失稳为其主要的破坏模式。常规刚体极限平衡法和连续介质力学方法在求解... 左岸边坡强卸荷块体系统的稳定问题是白鹤滩水电站题重要工程技术问题之一。针对左岸边坡地形地质条件、变形特征及变形机理的研究,表明结构面组合的三维块体滑动失稳为其主要的破坏模式。常规刚体极限平衡法和连续介质力学方法在求解复杂块体系统稳定时均存在一定的局限性。以块体单元自动识别方法为前处理程序,建立白鹤滩左岸边坡块体系统三维模型,基于弹黏塑性块体单元法(BEM)计算特定块体强度储备安全系数,进行边坡稳定性研究,分析边坡控制性结构面及其关键块体,研究结果与常规刚体极限平衡分析和地质力学模型试验基本一致。块体单元法的分析成果为左岸边坡加固处理提供了依据,同时对复杂块体系统岩体边坡的稳定性研究具有一定指导意义。 展开更多

关键词 岩石边坡 块体系统 块体单元法 稳定安全系数 白鹤滩水电站

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随机裂隙岩体渗流-应力耦合分析的块体单元法 被引量：1

8

作者 殷德胜 汪卫明 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2861-2866,共6页

视岩石裂隙为一种"充填介质",进而将有填充物和无填充物的裂隙统一处理,推导了裂隙面的刚度系数、导水系数和法向应力之间的关系式。在此基础上,根据块体单元法的应力、渗流分析的基本原理,即认为岩块为刚体、变形集中发生于... 视岩石裂隙为一种"充填介质",进而将有填充物和无填充物的裂隙统一处理,推导了裂隙面的刚度系数、导水系数和法向应力之间的关系式。在此基础上,根据块体单元法的应力、渗流分析的基本原理,即认为岩块为刚体、变形集中发生于裂隙面,假定岩块不透水、渗流仅通过裂隙面进行,并考虑了法向应力和裂隙面刚度、导水系数的关系式,运用两场交叉迭代法,提出了三维随机裂隙岩体渗流与应力耦合分析的块体单元模型。编写了相应的Fortran程序,该程序将块体元的应力、渗流两个分析模块整合在一起,计算效率较高。该模型的最大优势是能考虑大规模复杂的节理、裂隙,且前、后处理简单。通过沙沱重力坝的分析,验证了方法的准确性和有效性。 展开更多

关键词 岩体 随机裂隙 渗流应力耦合 块体单元法

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块体理论赤平解析法的节理裂隙岩体破坏预测分析 被引量：6

9

作者 吴豪伟 蔡美峰 《中国矿业》 北大核心 2011年第3期57-60,共4页

杏山铁矿区域的节理裂隙比较发育,且具有F9断层等大构造,分析巷道开挖围岩稳定性非常必要。在区域工程地质条件和结构面调查研究基础上,运用块体理论赤平解析法分析了巷道开挖面在F9断层、优势节理面J1和J2的影响下形成的可动块体,并对... 杏山铁矿区域的节理裂隙比较发育,且具有F9断层等大构造,分析巷道开挖围岩稳定性非常必要。在区域工程地质条件和结构面调查研究基础上,运用块体理论赤平解析法分析了巷道开挖面在F9断层、优势节理面J1和J2的影响下形成的可动块体,并对可动块体的滑动形式进行了研究。可动块体及滑动形式的研究,为巷道围岩失稳预测及其支护提供了理论依据。 展开更多

关键词 块体理论赤平解析法 可动块体 滑动形式 失稳预测

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块体单元法在龙滩边坡开挖与加固分析中应用

10

作者 郑惠峰 汪卫明 陈胜宏 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期178-184,共7页

龙滩工程右岸坝肩边坡高近300 m,且地质条件复杂．针对边坡中特定岩石块体的稳定性分析表明,在开挖过程中,边坡局部部位,特别是小块体和中块体所在部位,稳定安全系数不足．利用弹粘塑性块体单元法,对龙滩右岸坝肩边坡的开挖和加固进行... 龙滩工程右岸坝肩边坡高近300 m,且地质条件复杂．针对边坡中特定岩石块体的稳定性分析表明,在开挖过程中,边坡局部部位,特别是小块体和中块体所在部位,稳定安全系数不足．利用弹粘塑性块体单元法,对龙滩右岸坝肩边坡的开挖和加固进行了分析,所建立的块体单元计算模型对边坡复杂的开挖过程和加固措施进行了有效的模拟．计算结果显示各开挖步位移变化趋势和典型结构面屈服区分布合理;支护措施控制边坡变形效果明显,同时,相对于无支护情况下,各特定块体在各计算工况下稳定安全系数均有所提高．研究表明弹粘塑性块体单元法应用于岩石工程具有有效、适用和方便的优点． 展开更多

关键词 块体单元法 弹粘塑性 开挖 加固 岩石边坡

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考虑钢筋作用的块体单元法计算模型

11

作者 简政 徐成 +1 位作者 陈绍基 张嘉 《西安理工大学学报》 CAS 2008年第2期171-176,共6页

依据块体单元法的理论和计算模型,提出了考虑钢筋作用效应的块体单元法计算模型。在此模型中,钢筋被简化为线弹性体,选取标距段内的钢筋为基本钢筋单元,通过分析钢筋在块体单元中的受力特性,建立起钢筋的应力模式,然后得到其内力势能表... 依据块体单元法的理论和计算模型,提出了考虑钢筋作用效应的块体单元法计算模型。在此模型中,钢筋被简化为线弹性体,选取标距段内的钢筋为基本钢筋单元,通过分析钢筋在块体单元中的受力特性,建立起钢筋的应力模式,然后得到其内力势能表达,将此势能并入结构的整体势能中,从而实现钢筋单元和块体单元的结合。算例结果表明,该模型合理且可行。 展开更多

关键词 块体单元法 钢筋作用效应 标距 应力模式

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岩体结构拉裂的块体单元法模拟

12

作者 李永明 陈胜宏 王均星 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期203-206,共4页

基于阶谱块体单元法,提出了二次覆盖的概念和一种分析岩石块体受拉开裂破坏的方法。该方法将块体及其一次覆盖在概念上细分为许多个积分子域,即二次覆盖。在二次覆盖上引入模糊裂纹模型,并把裂缝的形成视为一个粘塑性屈服流动过程,将开... 基于阶谱块体单元法,提出了二次覆盖的概念和一种分析岩石块体受拉开裂破坏的方法。该方法将块体及其一次覆盖在概念上细分为许多个积分子域,即二次覆盖。在二次覆盖上引入模糊裂纹模型,并把裂缝的形成视为一个粘塑性屈服流动过程,将开裂后产生的不平衡力进行转移,通过迭代使结构重新达到平衡。该方法既能考虑结构本身的不连续性,又能有效地模拟块体受拉开裂和裂纹扩展的现象。数值算例表明,计算结果基本合理。 展开更多

关键词 拉裂 块体单元法 二次覆盖

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运用块体单元法的叠层梁应力分析及破坏模拟

13

作者 陆晓敏 袁涛 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2015年第11期51-59,共9页

应用平面块体单元法建立由刚体位移、常应变、曲率组成的变形模式,推导了系统的平衡方程,开发了相应的数值模拟程序,计算了简支梁在均布荷载作用下的位移和应力。结果表明:在较少单元情况下位移和应力非常接近于理论解;相对于有限单元法... 应用平面块体单元法建立由刚体位移、常应变、曲率组成的变形模式,推导了系统的平衡方程,开发了相应的数值模拟程序,计算了简支梁在均布荷载作用下的位移和应力。结果表明:在较少单元情况下位移和应力非常接近于理论解;相对于有限单元法,块体单元法的位移精度更高,一般是理论值的上限;此外,接触面中的应力精度很高,确保了模拟接触面破坏的可靠性。为模拟叠层结构变形的非线性,在块体之间的接触面内引入材料的非线性,分别考虑剪切屈服和开裂2种破坏形式。屈服判据采用M-C准则,开裂采用最大拉应力强度准则,并编制了计算机程序。最后,计算模拟了一叠层式、受均布荷载悬臂梁的应力、变形及层间剪切的破坏。结果表明:此方法能较好地模拟结构的不连续变形及破坏。 展开更多

关键词 叠层梁 块体单元法 数值模拟

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块体单元法及其在岩体稳定分析中的应用 被引量：26

14

作者 任青文 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1995年第1期1-7,共7页

所提出的块体单元法，是以块体单元的刚体位移为基本未知量，并根据它们在外力作用下的平衡条件、变形协调条件及块体之间夹层材料的本构关系，建立起块体单元法的支配方程，用于确定块体位移及夹层材料的应力状态。该法特别适用于具有... 所提出的块体单元法，是以块体单元的刚体位移为基本未知量，并根据它们在外力作用下的平衡条件、变形协调条件及块体之间夹层材料的本构关系，建立起块体单元法的支配方程，用于确定块体位移及夹层材料的应力状态。该法特别适用于具有地质结构面岩体的稳定分析，也可以对一般结构进行变形和应力分析。与有限单元法相比，可减少未知量个数，提高计算精度和速度。 展开更多

关键词 岩体 稳定分析 块体单元法 刚体位移

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不同天气系统影响下块体动力学法计算海气通量的误差估计

15

作者 贺赟 孙即霖 +1 位作者 黄健 石强 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期16-22,共7页

本文利用2006年3~5月珠江口的海气热通量观测资料,结合NCEP再分析资料,分析了块体动力学在不同天气系统影响下计算海气热通量的特点,以及相对较准确的涡旋相关法的相对误差估计。结果表明,在海面为相对低压控制区域时,块体动力学计算的... 本文利用2006年3~5月珠江口的海气热通量观测资料,结合NCEP再分析资料,分析了块体动力学在不同天气系统影响下计算海气热通量的特点,以及相对较准确的涡旋相关法的相对误差估计。结果表明,在海面为相对低压控制区域时,块体动力学计算的通量异常偏低,相对误差约为潜热通量95.8%;感热通量205.8%;在高压控制下,计算有所高估,相对误差约为潜热通量275.6%;感热通量156%。因此,利用块体法计算海气通量时,应注意根据不同天气系统特点对块体通量系数进行调整。 展开更多

关键词 海气热通量 块体动力学法 涡旋相关法 相对误差

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动力分析的块体单元法(英文) 被引量：2

16

作者 李永明 陈胜宏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期647-650,共4页

介绍了阶谱块体单元法的基本理论和应用,提出了动力分析的块体单元法表述公式。首先,简要回顾了块体单元法的发展历程,阐释了"覆盖"的新概念,介绍了块体单元法的静力平衡方程组,应用p型有限元法的形函数,将块体的位移场表达... 介绍了阶谱块体单元法的基本理论和应用,提出了动力分析的块体单元法表述公式。首先,简要回顾了块体单元法的发展历程,阐释了"覆盖"的新概念,介绍了块体单元法的静力平衡方程组,应用p型有限元法的形函数,将块体的位移场表达成为所谓的广义自由度的函数.然后,给出了广义质量矩阵、广义刚度矩阵和广义阻尼矩阵的具体表达式,通过它们将分布于块体内部的与时间有关的广义弹簧力、广义惯性力和广义阻尼力分别转移到覆盖单元的结点上.随后,基于虚功原理、变形协调条件和本构关系,推导了块体动力系统的控制方程组.最后,研究了一个简单算例,将计算结果和解析解进行了对比,对比结果说明了所提出方法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 动力分析 块体单元法 p型有限元法 形函数 岩土工程

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海-气界面热通量算法的研究及在中国近海的应用 被引量：17

17

作者 褚健婷 陈锦年 许兰英 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期481-487,共7页

对计算海-气界面湍流热通量的Bulk算法的一些参数进行了改进。使用西沙实测资料、GSSTF2资料和NCEP/NCAR再分析资料以及改进后的算法,计算了中国近海地区的感热通量、潜热通量。计算结果与西沙实测资料、长年代的GSSTF2资料和NCEP/NCAR... 对计算海-气界面湍流热通量的Bulk算法的一些参数进行了改进。使用西沙实测资料、GSSTF2资料和NCEP/NCAR再分析资料以及改进后的算法,计算了中国近海地区的感热通量、潜热通量。计算结果与西沙实测资料、长年代的GSSTF2资料和NCEP/NCAR再分析资料进行比较验证,证明改进后的方法精度较高,基本可以保证湍流热通量的平均标准偏差在10W/m2左右,与多年的月平均做比较,相对偏差为25%左右;同时,不仅首次将计算热通量的空间尺度精确到0·1°×0·1°,而且基本模拟出了南海季风暴发期间热通量变化的主要特点以及中国近海热通量随季节、纬度和海岸地形的变化特征。 展开更多

关键词 感热通量 潜热通量 块体法 中国近海

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基于上限理论的软土基坑抗隆起稳定分析方法 被引量：17

18

作者 秦会来 陈祖煜 刘立鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1611-1619,共9页

多块体上限法是当前岩土工程稳定性问题求解的一种严格、高效、简便且实用的方法。依据多块体上限法求解岩土工程稳定性问题的一般模式,通过对软黏土基坑抗隆起稳定性问题的适当简化,从而提出了基于极限分析上限理论的黏土基坑抗隆起稳... 多块体上限法是当前岩土工程稳定性问题求解的一种严格、高效、简便且实用的方法。依据多块体上限法求解岩土工程稳定性问题的一般模式,通过对软黏土基坑抗隆起稳定性问题的适当简化,从而提出了基于极限分析上限理论的黏土基坑抗隆起稳定分析新方法。为适应国内外深基坑工程实践的现状,分别给出了土体强度指标为固结不排水剪及不固结不排水剪时的上限法理论方程中内能耗散项的计算方法。给出了所提出新方法求解实现的详细过程,并编制了该方法的计算程序,从而使所提出的方法能够直接应用于国内外的工程实践。详细分析总结了支护墙体刚度、支护墙体入土深度、基坑开挖深度、土体强度等影响因素对抗隆起稳定性的影响及规律,最后通过具体工程实例的计算及对比说明了该方法的合理性及实用性。 展开更多

关键词 极限分析 多块体上限法 基坑抗隆起

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地下工程围岩稳定性分析方法研究进展 被引量：77

19

作者 许传华 任青文 李瑞 《金属矿山》 CAS 北大核心 2003年第2期34-37,共4页

对地下工程围岩稳定性分析方法和围岩体的破坏失稳判据作了总结与回顾 。

关键词 地下工程 围岩 稳定性 数值分析方法 解析法 有限元法 块体单元法 离散单元法

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三峡大坝左岸3#坝段稳定性的块体元分析 被引量：5

20

作者 任青文 余天堂 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1999年第1期20-24,共5页

采用弹塑性块体单元法计算三峡大坝左岸３＃厂房坝段及地基的位移场和应力场，并根据位移突变和屈服区连通两类失稳判据确定其强度储备安全系数．此外，对地基内结构面具有不同连通率的情况进行了稳定性分析．

关键词 三峡大坝 块体单元法 稳定性分析

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