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非连续子母块体理论模型研究(I):基本理论
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:O241[理学—计算数学;理学—数学]
  • 作者机构:[1]同济大学地下建筑与工程系,上海200092, [2]西南交通大学地下工程系,成都610031
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.40672184).
中文摘要:

对节理岩体的非连续变形与破坏失稳的数值模拟分析是目前岩土力学与工程领域中的前沿课题之一,岩体由节理裂隙以及由其切割而成岩石块体组成,介于连续与非连续之间,由于其内部结构的不确定性造成了其宏观力学行为的复杂性。在讨论了岩体破坏失稳的研究尺度的基础上,从多尺度耦合的角度出发,同时考虑连续问题、非连续问题以及连续问题向非连续问题转化,提出了非连续子母块体理论模型。在非连续子母块体理论模型中,假定岩体与岩体内部被层理、节理等结构面所切割而成的岩石块体均属于宏观尺度,把宏观的岩石块体定义为母块体,用假想的人工节理将其继续分为若干更小的块体,更小的块体称为子块体,子块体为各向同性的均质体,并且在计算中不再发生破坏分解为更小的块体,作为计算分析的基本单元,子块体的研究尺度属于细观尺度。模型也重新定义了子块体问的接触,并将其划分为连续接触与非连续接触两种类型,连续接触在一定条件下发生破坏转化为非连续接触;采用增广拉格朗日乘子法对子块体间的接触进行处理,能够计算出准确的弹簧接触力。

英文摘要:

The discontinuous deformation and failure of jointed rock mass is one of the important topics in the scopes of rock & soil mechanics and engineering at present. Rock mass which consists of joints and rocks is intervenient of continuous and discontinuous. The uncertainty of inner structure induces the complexity of its mechanical behavior in macroscopic view. The research scale of the rock mass' failure first of all. Taking the continuous problem, the discontinuous problem and the conversion from the continuous to the discontinuous into account, a discontinuous sub-block model is brought forward from the view of multi-scale coupling. The discontinuous sub-block model is on the base of the method of discontinuous deformation analysis in theory. In the discontinuous sub-block model, rock from the cutting of rock mass by joints is defined as block. And the block is cut into smaller block which is defined as sub-block. The sub-block is isotropic and homogeneous. It's the basal element in numerical simulation. It is assumed that the rock mass and rock belong to the macroscopic view and the sub-block belong to the meso-scopic view. The contact between the sub-blocks is also redefined and divided into two kinds. One is the continuous contact and the other is discontinuous. And the continuous contact can change into the discontinuous one under some condition. The extended Lagrange multiplier method is adopted to deal with the contacts; and the exact contact force can be calculated.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873