《模拟岩体失效全过程的连续-非连续变形体离散元方法及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟岩体失效全过程的连续-非连续变形体离散元方法及应用（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模拟岩体失效全过程的连续- 非连续变形体 离散元方法及应用 常晓林胡 超马刚周 伟 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉4 3 0 0 7 2 摘要：岩石、混凝土等材料，由于存在细观构造的非均匀性，其损伤- 破碎发展过程及破损特征与材料中含有的 微裂隙分布相关。基于有限- 离散耦合分析的思路，在变形体离散元法的基础上引入基于弹塑性断裂力学的黏聚 力模型， 在细观单元之间插入界面单元， 并对界面单元的刚度等参数进行推导， 通过界面单元的起裂、 扩展和失效， 实现岩体开裂扩展的数值模拟。以岩石单轴压缩、单个颗粒破碎以及边坡失稳3 个算例对该方法进行验证，结果表 明： 所提出的方法能
2、较好地模拟计算裂纹的开裂萌生与扩展， 反映岩石介质从小变形到大变形再到破坏的全过程。 岩石力学； 变形体离散元； 黏聚力模型； 裂纹扩展 TU45A 1 0 0 0 - 6 9 1 5 ( 2 0 1 1 ) 1 0 - 2 0 0 4 - 0 8 CO N T I N U O US - D I S C O N TI N U O U S DE F O R M A B LE D I S C R E TE E L E M E N T M E T H O D T O S I M U L A T E T H E W H O L E F A I L U R E P R O C E S S O F R O
3、 C K M A S S E S A N D A P P L I C A T I O N C H A N G X i a o l i n H U C h a oM A G a n gZ H O U W e i 2 0 1 1 - 0 5 - 1 8 2 0 1 1 - 0 6 - 1 2 国家自然科学基金资助项目( 5 0 9 7 9 0 8 2 ) 作者简介: 常晓林( 1 9 6 3 - ) ， 男，博士， 1 9 8 8 年毕业于武汉水利电力大学水电工程专业，现任武汉大学发展规划与学科建设办公室主任、教授， 主要 从事高坝结构数值仿真方面的教学与研究工作。E - m a i l ：h u
4、 c h a o 1 2 1 4 1 6 3 . c o m 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 1 张楚汉， 金峰. 岩石和混凝土离散- 接触- 断裂分析 M . 北京： 清华大学出版社，2 0 0 8 : 1 - 2 7 3 . ( Z H A N G C h u h a n ，J I N F e n g . D i s c r e t e c o n t a c t - f r a c t u r e a n a l y s i s o f r o c k a n d c o n c r e t e M . B e i j i n g : T
5、s i n g h u a U n i v e r s i t y P r e s s , 2 0 0 8 : 1 - 2 7 3 . ( i n C h i n e s e ) ) 2 O W E N D R J , F E N G Y T , D E S O U Z A N E T O E A , e t a l . T h e m o d e l i n g o f m u l t i - f r a c t u r i n g s o l i d s a n d p a r t i c u l a t e m e d i a J . I n t e r n a t i o n a l
6、J o u r n a l f o r N u m e r i c a l M e t h o d s i n E n g i n e e r i n g , 2 0 0 4 , 6 0 ( 1 ) : 3 1 7 - 3 3 9 . 3 M U N J I Z A A , O W E N D R J , B I C A N I C N . A c o m b i n e d f i n i t e - d i s c r e t e e l e m e n t m e t h o d i n t r a n s i e n t d y n a m i c s o f f r a c t u
7、r i n g s o l i d s J . E n g i n e e r i n g C o m p u t a t i o n s , 1 9 9 5 , 1 2 ( 2 ) : 1 4 5 - 1 7 4 . 4 M U N J I Z A A . T h e c o m b i n e d f i n i t e - d i s c r e t e e l e m e n t m e t h o d M . N e w Y o r k : J o h n W i l e y a n d S o n s , 2 0 0 4 : 2 7 7 - 2 9 0 . 5 K O M O D
8、R O M O S P I , W I L L I A M S J R . D y n a m i c s i m u l a t i o n o f m u l t i p l e d e f o r m a b l e b o d i e s u s i n g c o m b i n e d d i s c r e t e a n d f i n i t e e l e m e n t m e t h o d s J . E n g i n e e r i n g C o m p u t a t i o n s , 2 0 0 4 , 2 1 ( 2 / 3 / 4 ) : 4 3 1
9、- 4 4 8 . 6 X I A N G J S , A N T O N I O M , J O H N - P A U L L , e t a l . O n t h e v a l i d a t i o n o f D E M a n d F E M / D E M m o d e l s i n 2 D a n d 3 D J . E n g i n e e r i n g C o m p u t a t i o n s , 2 0 0 9 , 2 6 ( 6 ) : 6 7 3 - 6 8 7 . 7 L E W I S R W , G E T H I N D T , Y A N
10、G X S , e t a l . A c o m b i n e d f i n i t e - d i s c r e t e e l e m e n t m e t h o d f o r s i m u l a t i n g p h a r m a c e u t i c a l p o w d e r t a b l e t t i n g J . I n t e m a t i o n a l J o u r n a l f o r N u m e r i c a l M e t h o d s i n E n g i n e e r i n g , 2 0 0 5 , 6 1
11、( 7 ) : 8 5 3 - 8 6 9 . 8 M O R R I S J P , R U B I N M B , B L O C K G I , e t a l . S i m u l a t i o n s o f f r a c t u r e a n d f r a g m e n t a t i o n o f g e o l o g i c m a t e r i a l s u s i n g c o m b i n e d F E M / D E M a n a l y s i s J . I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o
12、f I m p a c t E n g i n e e r i n g , 2 0 0 6 , 3 3 ( 1 / 1 2 ) : 4 6 3 - 4 7 3 . 9 B A G H E R Z A D E H K H A , M I R G H A S E M I A A , M O H A M M A D I S . N u m e r i c a l s i m u l a t i o n o f p a r t i c l e b r e a k a g e o f a n g u l a r p a r t i c l e s u s i n g c o m b i n e d D
13、E M a n d F E M J . P o w d e r T e c h n o l o g y , 2 0 1 1 , 2 0 5 ( 1 / 3 ) : 1 5 - 2 9 . 1 0 B A G H E R Z A D E H K H A , M I R G H A S E M I A A , M O H A M M A D I S . M i c r o m e c h a n i c s o f b r e a k a g e i n s h a r p - e d g e p a r t i c l e s u s i n g c o m b i n e d D E M a
14、n d F E M J . P a r t i c u o l o g y , 2 0 0 8 , 6 ( 5 ) : 3 4 7 - 3 6 1 . 1 1 H O S S E I N I N I A E S , M I R G H A S E M I A A . E f f e c t o f p a r t i c l e b r e a k a g e o n t h e b e h a v i o r o f s i m u l a t e d a n g u l a r p a r t i c l e a s s e m b l i e s J . P a r f i c u o
15、l o g y , 2 0 0 7 , 5 ( 5 ) . . 3 2 8 - 3 3 6 . 1 2 H O S S E I N I N I A E S , M I R G H A S E M I A A . N u m e r i c a l s i m u l a t i o n o f b r e a k a g e o f t w o - d i m e n s i o n a l p o l y g o n - s h a p e d p a r t i c l e s u s i n g d i s c r e t e e l e m e n t m e t h o d J . P o w d e r T e c h n o l o g y , 2 0 0 6 , 1 6 6 ( 2 ) : 1 0 0 - 1 1 2 . 1 3 周伟，常晓林，周创兵，等. 堆石体应力变形细观模拟的随机散 粒体不连续变形模型及其应用 J . 岩石力学与工程学报，2 0 0 9 ， 2 8 ( 3 ) : 4 9 1 - 4 9 9 . ( Z H O U W e i , C H A N G X i a o l i n , Z H O U C h u a n g b i n g , e t a l . S t o c h a s t i c g r a n u l e d
