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非连续变形岩石断裂分析中的一种全长剪切锚杆 被引量：6
1
作者 陈云娟 李术才 +2 位作者 朱维申 王文 王旌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期293-297,共5页
锚杆从锚固方式上可划分两种:端部锚固方式和全长锚固方式。全长锚固锚杆作为工程支护中的一种重要锚杆类型,具有广泛的应用前景。非连续变形分析(DDA)以及在此基础上发展的非连续变形的岩石断裂分析(DDARF)方法中锚杆为端锚形式,且只... 锚杆从锚固方式上可划分两种:端部锚固方式和全长锚固方式。全长锚固锚杆作为工程支护中的一种重要锚杆类型,具有广泛的应用前景。非连续变形分析(DDA)以及在此基础上发展的非连续变形的岩石断裂分析(DDARF)方法中锚杆为端锚形式,且只考虑了锚杆的轴向作用,而忽略了锚杆作用力对锚固岩体的侧向限制。为了更好地理解锚杆的支护机制,考虑锚杆的剪切作用,提出了DDARF中一种新的锚固形式——全长剪切锚杆支护形式。用改进的全长剪切锚杆支护方法对一公路隧道稳定性进行了分析,并与端锚支护形式进行了对比,结果表明,提出的全长剪切锚杆支护方法是有效的,锚固效果比端锚支护更好。 展开更多
关键词 锚杆 非连续变形的岩石断裂分析(ddarf) 全长锚固 剪切作用 公路隧道
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岩石破坏非连续变形分析弹脆性本构模型的二次开发 被引量：5
2
作者 李术才 陈云娟 +3 位作者 朱维申 赵成龙 李利平 尹福强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2144-2149,共6页
岩石非连续变形分析方法DDARF成功实现了模拟岩体裂纹萌生、扩展、贯通、破碎的全过程,但算法只考虑了岩体的线弹性本构模型,没有分析岩体的非线性应力-应变关系。为更符合真实岩体工程,同时扩展岩石非线性本构模型的应用范围,分别采用... 岩石非连续变形分析方法DDARF成功实现了模拟岩体裂纹萌生、扩展、贯通、破碎的全过程,但算法只考虑了岩体的线弹性本构模型,没有分析岩体的非线性应力-应变关系。为更符合真实岩体工程,同时扩展岩石非线性本构模型的应用范围,分别采用摩尔-库仑强度准则和最大拉应力强度准则对岩体进行剪切和拉伸破坏判断;对理想弹脆性本构模型进行算法分析,并在VC++平台下程序实现;对"自定义"的岩体非连续变形分析方法弹脆性本构模型与室内单轴压缩试验进行比较分析;将岩体非连续变形分析方法弹脆性本构模型应用于大型地下洞室开挖,并与线弹性本构模型进行对比。结果表明,非连续变形分析方法中自定义岩体弹脆性本构模型是可行的,它能够反映岩体变形的非线性特征,与室内试验吻合度较好;非连续变形分析方法弹脆性本构模型应用于大型地下工程,能更安全且真实地分析洞室围岩的稳定性,进而更好地指导地下洞室的防护措施。 展开更多
关键词 岩石非连续变形分析 弹脆性本构 强度准则 程序编制 室内试验
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破裂全过程模拟的改进非连续变形分析方法 被引量：8
3
作者 徐栋栋 邬爱清 +4 位作者 李聪 汪斌 蒋昱州 曾平 杨永涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1169-1178,共10页
研究工程岩体中裂纹的萌生、扩展和贯通机制以及后续沿着软弱结构面的滑动机制对于揭示岩体变形和破坏规律具有十分重要的意义。非连续变形分析(DDA)方法对于模拟由宏观结构面切割而成的离散块体系统的滑动变形具有与生俱来的优势,但在... 研究工程岩体中裂纹的萌生、扩展和贯通机制以及后续沿着软弱结构面的滑动机制对于揭示岩体变形和破坏规律具有十分重要的意义。非连续变形分析(DDA)方法对于模拟由宏观结构面切割而成的离散块体系统的滑动变形具有与生俱来的优势,但在模拟岩体由连续到非连续的破坏演化过程方面存在不足。通过引入虚拟节理技术将连续区域离散为子块体,并设定虚拟节理强度为岩石本身强度的方式,在一定程度上加强了DDA对于岩体连续特性的模拟。但这种方式仅考虑虚拟节理达到抗拉强度之前的黏结作用,而忽略了岩石应力-应变全过程曲线中应变软化阶段的强度。因此,通过在子块体间插入一种能够描述岩石应变软化阶段的应变软化黏结单元的方式对上述不足进行了改进,进一步加强了DDA对于岩体连续特性的模拟,并保留了DDA在非连续变形模拟方面的优势。最后,将其应用于求解几个典型的破裂问题。结果表明,模拟的破裂路径与参考解较为一致,证实了改进DDA方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 连续-非连续变形分析 虚拟节理 节理单元 破裂路径 断裂能释放率
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岩石裂隙中非恒定渗流与变形耦合作用的DDA方法
4
作者 张国新 葛劭卿 陈平 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期6-10,共5页
由于渗流作用,会在岩石裂隙中形成非稳定流,非稳定流作为裂隙表面荷载会使岩体产生变形,变形又会影响岩土结构的渗流特性,从而产生渗流和变形耦合的作用.根据最小能量原理构造出单元DDA(不连续变形分析)瞬时平衡方程.编制了基于DDA的岩... 由于渗流作用,会在岩石裂隙中形成非稳定流,非稳定流作为裂隙表面荷载会使岩体产生变形,变形又会影响岩土结构的渗流特性,从而产生渗流和变形耦合的作用.根据最小能量原理构造出单元DDA(不连续变形分析)瞬时平衡方程.编制了基于DDA的岩石裂隙中稳定渗流和不稳定渗流压力水头的有限单元计算程序,通过对实验结果与计算结果的比较,验证了计算程序所使用的数学模型的可靠性.地下水是影响边坡受力变形及稳定性的一个重要因素.通过对某隧洞破坏过程的模拟,用这种渗流-变形耦合DDA法研究了地下水对裂隙边坡稳定性的影响.模拟结果与实际发生的结果一致,验证了本文方法的可靠性. 展开更多
关键词 岩石裂隙 非-巨定渗流 渗流-变形耦合 不连续变形分析(DDA)
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岩石非均匀特性的DDA方法模拟 被引量：2
5
作者 杨正 甯尤军 +1 位作者 罗明 倪克松 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期97-102,共6页
采用非连续变形分析(discontinuous deformation analysis,DDA)方法,根据Weibull分布函数引入岩石细观非均匀性模型,对巴西圆盘的劈裂实验进行计算机模拟。在非均匀性模型中考虑弹性模量、泊松比和强度参数的非均匀性。非均匀圆盘和均... 采用非连续变形分析(discontinuous deformation analysis,DDA)方法,根据Weibull分布函数引入岩石细观非均匀性模型,对巴西圆盘的劈裂实验进行计算机模拟。在非均匀性模型中考虑弹性模量、泊松比和强度参数的非均匀性。非均匀圆盘和均匀圆盘模拟结果的对比表明,非均匀模型的引入使得细观尺度下采用线性本构能够得到岩石的宏观非线性力学响应,并且非均匀性的引入使得岩石表现出更低的宏观强度特性。通过对比只考虑弹性模量、泊松比的非均匀性和同时考虑弹性模量、泊松比和强度的非均匀性的模拟结果,发现考虑强度非均匀性的巴西圆盘宏观强度更低且裂纹的产生更加分散。研究工作有助于对岩石非均匀和非线性特性的理解及其数值模拟分析。 展开更多
关键词 岩石 非均匀性 非线性 非连续变形分析(DDA) 数值模拟
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断层蠕滑作用下活动断裂带地应力分布研究 被引量：2
6
作者 张翔玮 张中昆 +6 位作者 肖遥 余鹏程 刘府生 张迎宾 孙红林 刘凯锐 黄国良 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2023年第4期392-397,共6页
采用非连续变形分析(DDA)方法研究断层蠕滑过程中嘉黎活动断裂带区域应力分布的变化规律。结果表明,断层蠕滑会导致岩体中应力明显增长,随着深度的增加应力有相近的变化趋势;断层破碎带中的应力普遍低于两侧岩体中的应力;断层蠕滑会使... 采用非连续变形分析(DDA)方法研究断层蠕滑过程中嘉黎活动断裂带区域应力分布的变化规律。结果表明,断层蠕滑会导致岩体中应力明显增长,随着深度的增加应力有相近的变化趋势;断层破碎带中的应力普遍低于两侧岩体中的应力;断层蠕滑会使岩体内发育大量裂隙,造成破碎岩体中应力分布不连续;断层破碎带及其两侧岩体中出现应力集中的区域在不同深度下的分布有一定的相似性。 展开更多
关键词 活动断裂带 断层蠕滑 非连续变形分析 破碎岩体 地应力分布
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岩石力学与工程问题的DDA和NMM模拟研究进展 被引量：7
7
作者 甯尤军 吕昕阳 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期657-672,共16页
全面回顾了非连续变形分析(DDA)方法与数值流形方法(NMM)在岩石力学与工程问题模拟领域的研究与应用进展。首先论述了相关理论与算法的研究现状,包括DDA中旋转虚假体积膨胀及能量损耗问题的解决,开裂破坏模拟的子块体单元DDA方法和节点... 全面回顾了非连续变形分析(DDA)方法与数值流形方法(NMM)在岩石力学与工程问题模拟领域的研究与应用进展。首先论述了相关理论与算法的研究现状,包括DDA中旋转虚假体积膨胀及能量损耗问题的解决,开裂破坏模拟的子块体单元DDA方法和节点DDA方法,以及颗粒DDA方法的发展等;也包括对NMM开裂破坏模拟能力及双重覆盖系统的研究,无网格NMM及粒子NMM的发展等;其中还涉及单纯形积分、高阶方法、材料本构模型、显式与并行计算的研究等;此外还对接触相关问题的研究进行了专门论述。随后,对DDA与NMM在岩体边坡失稳与落石、地下岩体结构的变形与破坏、应力波传播与岩石爆破、岩体结构地震破坏与失稳及岩体锚固工程领域的代表性研究与应用工作进行了详细论述。在此基础上,凝练和论述了DDA和NMM研究与应用面临的主要问题与挑战,包括计算控制参数、计算效率、多物理场、三维方法、程序的商业化开发等,并给出了相应的对策建议。 展开更多
关键词 岩石力学 非连续变形分析(DDA) 数值流形方法(NMM)
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岩石圆盘径向压缩破坏的Voronoi子块体单元DDA方法模拟 被引量：2
8
作者 周大波 甯尤军 +1 位作者 李春玉 王大国 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期294-301,共8页
非连续变形分析(DDA)方法是计算离散可变形块体系统力学行为的数值计算方法,可通过子块体单元DDA方法模拟岩石的开裂破坏。考虑到Voronoi多边形颗粒与细观尺度下岩石矿物晶粒形态的相似性,提出一种基于随机圆的Voronoi颗粒单元模型生成... 非连续变形分析(DDA)方法是计算离散可变形块体系统力学行为的数值计算方法,可通过子块体单元DDA方法模拟岩石的开裂破坏。考虑到Voronoi多边形颗粒与细观尺度下岩石矿物晶粒形态的相似性,提出一种基于随机圆的Voronoi颗粒单元模型生成方法;并通过完整及带预制裂纹岩石圆盘径向压缩破坏的模拟,验证岩石破裂问题Voronoi子块体单元DDA模拟方法的适用性。结果表明,当子块体单元数较小时,圆盘表现出更高的整体强度;随着子块体单元数的增大,起裂处位置更接近真实,开裂破坏路径更清晰;子块体单元数较大时不同倾角预制裂纹圆盘破坏的模拟结果与实验结果高度吻合,并能有效反映圆盘中心加工小孔对开裂破坏路径的影响。使用Voronoi子块体单元DDA方法能够有效模拟岩石的开裂破坏过程,为进一步开展基于Voronoi颗粒单元模型的岩石开裂破坏模拟创造了条件。 展开更多
关键词 岩石圆盘 开裂破坏 Voronoi颗粒单元 非连续变形分析(DDA)
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2008年汶川8．0级地震孕震机理研究 被引量：29
9
作者 陈祖安 林邦慧 +2 位作者 白武明 程旭 王运生 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期408-417,共10页
用三维流变非连续变形与有限元相结合(DDA+FEM)的方法,在青藏高原及邻近地区三维构造块体相互制约的大背景中,考虑了龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度和分层的明显变化,及断裂带东侧四川盆地及鄂尔多斯块体坚硬地壳阻挡的影响,通过用... 用三维流变非连续变形与有限元相结合(DDA+FEM)的方法,在青藏高原及邻近地区三维构造块体相互制约的大背景中,考虑了龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度和分层的明显变化,及断裂带东侧四川盆地及鄂尔多斯块体坚硬地壳阻挡的影响,通过用GPS资料做位移速率边界约束和震源机制约束,计算得到研究区的速度场和应力场与该地区GPS测量结果和震源机制分布结果基本一致.在此基础上,模拟计算现今构造块体边界断层上表征剪应力及法向应力等综合影响的危险度分布.结果表明,上、中地壳层危险度分布中危险度较高的地段多数与近几十年来发生的七级以上大震区域基本一致.包括2008年汶川8.0级等大震的发震断层.通过分别对龙门山断裂带东西两侧的两种不同构造格局进行试算表明,龙门山断裂带东西两侧地势、地壳厚度、分层与物性明显变化对汶川大震的孕育发生均起了关键性作用.计算得到的应变率强度分布图可见,高原东部整个边缘地带均接近应变率强度的陡变带.其中以龙门山断裂带上的陡变最为明显,西侧应变率强度是东侧的近4倍,而且断裂带东侧应变率强度等值线衰减比西侧快.反映了汶川大震逆冲型发震断层地区独特的特征.此外,由计算得到的应变能密度分布图可见,龙门山断裂带在上、中地壳层中均位于宽度相同、其走向与龙门山断裂带走向一致的高应变能密度带中,在上地壳层这个带的东西两侧则是应变能密度较低的地区,而在中地壳层,其强度在断裂带东侧逐渐向东衰减,西侧应变能密度高,而东侧应变能密度较低.表明在印度板块强烈推挤作用和高原各构造块体相互制约及龙门山断裂带东西两侧特殊构造环境中,高原地壳物质向东水平运动,受到龙门山断裂带东侧介质刚性强度较大的四川盆地阻挡,使得汶川大震发震断层在大震前已积累了相当水平的应变能,并同时处于力学上的不稳定状态. 展开更多
关键词 汶川地震 孕震机理 青藏高原 龙门山断裂带 非连续变形分析方法
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节理岩体中隧道开挖与支护的数值模拟 被引量：52
10
作者 刘君 孔宪京 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期321-326,共6页
由于节理、断层等不连续面的存在造成岩体变形的不连续性,并且这些不连续面对岩体变形、应力等力学行为造成重要影响。对已有的非连续变形分析程序进行了两点改进,应用改进的程序模拟了节理岩体中隧洞开挖与支护的过程,研究了不同节理... 由于节理、断层等不连续面的存在造成岩体变形的不连续性,并且这些不连续面对岩体变形、应力等力学行为造成重要影响。对已有的非连续变形分析程序进行了两点改进,应用改进的程序模拟了节理岩体中隧洞开挖与支护的过程,研究了不同节理倾角岩体的应力分布特性、开挖后隧洞围岩的变形和应力分布规律以及支护后衬砌的变形与应力特点。研究结果表明,节理倾角对节理岩体系统的应力和变形有着直接的影响,并且影响着隧洞开挖后的内空收敛效应;隧洞开挖顺序对围岩的变形和稳定也有重要影响。改进后的非连续变形分析方法和程序可以用来分析复杂节理岩体系统中隧洞的开挖与支护。 展开更多
关键词 隧洞 节理岩石 开挖 支护 非连续变形分析
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