模拟节理岩体全破坏过程的DDARF方法

《岩石力学与工程研究著作丛书》序

《岩石力学与工程研究著作丛书》编者的话

序

前言

第一章绪论

第二章DDA方法的基本原理

2.1完全一阶近似

2.2联立方程组

2.3运动学条件

2.4各项势能极值分析

2.4.1弹性应力

2.4.2初始应力

2.4.3点荷载

2.4.4体积荷载

2.4.5预应力锚杆

2.4.6惯性力

2.4.7点位移约束

2.4.8法向弹簧约束

2.4.9切向弹簧约束

2.4.10摩擦力

第三章断续节理岩体破坏分析模型

3.1随机节理网络自动生成方法

3.1.1MonteCarlo方法

3.1.2生成随机节理网络

3.1.3算法实现及算例

3.2三角形块体单元自动生成方法

3.2.1增设虚拟节理

3.2.2搜索单连通子域

3.2.3划分三角形块体单元

3.2.4算法实现过程

3.3模型建立实例

3.4本章小结

第四章块体边界开裂分析方法

4.1块体问的黏结算法

4.1.1黏结算法及其失效判断

4.1.2算法实现及数值算例

4.2块体间黏结算法的改进

4.2.1黏性裂纹模型

4.2.2黏结算法改进

4.2.3算法实现及算例验证

4.3材料不均匀性的模拟

4.3.1Weibull分布

4.3.2程序实现及算例

4.4块体边界开裂分析实例

4.4.1单轴压缩试验模拟

4.4.2巴西圆盘试验模拟

4.4.3单轴拉伸试验模拟

4.4.4三点弯曲试验模拟

4.5本章小结

第五章块体边界开裂分析方法的工程应用

5.1边坡工程地质条件

5.1.1地形地貌

5.1.2地层岩性

5.1.3断层及深部裂缝

5.2边坡失稳模式分析

5.3天然状态下的边坡稳定性分析

5.4暴雨状态下的边坡稳定性分析

5.5本章小结

第六章块体内部开裂分析方法

6.1块体开裂算法

6.1.1块体开裂判据

6.1.2块体开裂分析

6.2块体开裂分析实例

6.2.1单轴拉伸试验

6.2.2单轴压缩试验

6.3工程应用实例

6.4本章小结

第七章DDA中的无反射边界条件及其应用

7.1无反射边界条件

7.1.1无反射边界实现

7.1.2验证算例

7.2一维应力波传播

7.3洞室爆破试验

7.4钻孔爆炸试验

7.5本章小结

第八章结论与展望

8.1主要研究成果与结论

8.2下一步工作展望

参考文献

　　从计算机模拟的角度而言，现有的数值计算方法由于多基于连续介质力学理论，难以模拟出裂纹萌生、开叉、汇交等问题，更难在计算中考虑大量非贯通节理。本书基于非连续变形分析(discontinuousdeformationanalysis，DDA)方法，提出了一种新的计算机分析方法DDARF(discolltinuousdeformationanalysisforrockfailure)，用以模拟节理岩体破坏的全过程。　　本书主要介绍作者在非连续介质力学框架中提出的模拟节理岩体破坏全过程的数值计算新方法DDARF的原理、公式、计算机实现和实例验证，并介绍了一种在DDA动力计算中行之有效的无反射边界的程序实现方法。　　本书可作为土木、水电、桥梁、隧道、矿山、工程地质、国防等工科专业高年级本科生和研究生的教学参考书，也可供相关科研、设计和工程技术人员参考。