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基于离散颗粒模型的岩体结构面动-静态刚度系数对比的数值模拟研究
被引量：
4
1
作者
周剑
王彦兵
+2 位作者
张路青
金永军
涂新斌
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021年第1期25-33,共9页
岩体工程计算分析中结构面刚度系数是至关重要的力学参数,计算分析的精度和可靠程度与这个参数密不可分,结构面刚度系数取值仍然是一个难点。岩体中应力波传播至结构面处将会发生反射和透射现象,利用应力波透射系数可反演结构面动态刚...
岩体工程计算分析中结构面刚度系数是至关重要的力学参数,计算分析的精度和可靠程度与这个参数密不可分,结构面刚度系数取值仍然是一个难点。岩体中应力波传播至结构面处将会发生反射和透射现象,利用应力波透射系数可反演结构面动态刚度系数。本文从细观力学角度运用颗粒离散元方法,开发分段线性接触模型及应力波吸收边界模型,开展宏观岩体中应力波传播的模拟,结合准静态压缩试验模拟,研究了较为平直的岩体结构面分别在不同正应力条件下的动、静态刚度系数的变化特征。模拟结果表明:(1)利用C++语言开发的分段线性接触模型很好地实现了结构面非线性变形特征的模拟;(2)基于颗粒离散元方法能够准确地反映岩体中应力波传播规律,应力波通过不同刚度结构面的透射系数与理论解一致;(3)在离散颗粒模型中加入黏滞吸收边界条件很好地实现了在有限尺寸模型中远场应力波传播模拟;(4)在岩体模型中结构面接触部位运用分段线性接触模型,通过模拟应力波传播与单轴压缩试验分别获得了一致性较好的结构面动、静态刚度系数,结构面动/静态刚度系数之比值约为1.0。本文对岩体中结构面刚度的测试和取值具有重要的指导意义。
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关键词
结构面刚度系数反演
应力波传播
黏结颗粒模型
吸收边界模型
接触模型
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职称材料
题名
基于离散颗粒模型的岩体结构面动-静态刚度系数对比的数值模拟研究
被引量：
4
1
作者
周剑
王彦兵
张路青
金永军
涂新斌
机构
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
中国科学院地质与地球物理研究所
国网经济技术研究院有限公司
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021年第1期25-33,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(资助号:41972287,41672321)
国家自然科学基金青年科学基金项目(资助号:41502307)。
文摘
岩体工程计算分析中结构面刚度系数是至关重要的力学参数,计算分析的精度和可靠程度与这个参数密不可分,结构面刚度系数取值仍然是一个难点。岩体中应力波传播至结构面处将会发生反射和透射现象,利用应力波透射系数可反演结构面动态刚度系数。本文从细观力学角度运用颗粒离散元方法,开发分段线性接触模型及应力波吸收边界模型,开展宏观岩体中应力波传播的模拟,结合准静态压缩试验模拟,研究了较为平直的岩体结构面分别在不同正应力条件下的动、静态刚度系数的变化特征。模拟结果表明:(1)利用C++语言开发的分段线性接触模型很好地实现了结构面非线性变形特征的模拟;(2)基于颗粒离散元方法能够准确地反映岩体中应力波传播规律,应力波通过不同刚度结构面的透射系数与理论解一致;(3)在离散颗粒模型中加入黏滞吸收边界条件很好地实现了在有限尺寸模型中远场应力波传播模拟;(4)在岩体模型中结构面接触部位运用分段线性接触模型,通过模拟应力波传播与单轴压缩试验分别获得了一致性较好的结构面动、静态刚度系数,结构面动/静态刚度系数之比值约为1.0。本文对岩体中结构面刚度的测试和取值具有重要的指导意义。
关键词
结构面刚度系数反演
应力波传播
黏结颗粒模型
吸收边界模型
接触模型
Keywords
Back analysis of fracture stiffness
Stress wave propagation
Bonded particle model
Absorption boundary model
Contact model
分类号
P642.13 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
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作者
出处
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被引量
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1
基于离散颗粒模型的岩体结构面动-静态刚度系数对比的数值模拟研究
周剑
王彦兵
张路青
金永军
涂新斌
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2021
4
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