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《复杂不稳定块体的自动搜索及其失稳方式判断——基于随机不连续面三维网络模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、复杂不稳定块体的自动搜索及其失稳方式判断——基于随机不连续面三维网络模型第22卷第7期2003年7月岩石力学与工程ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering22(7):1l26～1131ty,2003复杂不稳定块体的自动搜索及其失稳方式判断宰基于随机不连续面三维网络模型陈剑平卢波王良奎李晓春(吉林大学建设工程学院长春I30026)摘要根据随机不连续面三维网络计算机模拟技术,建立了岩体不连续面空间分布概率统计数值模型,并在此基础上,应用"有形即是有限"的分析方法可以搜索出所有在临空面上出露的有限块体,确定其空间几何形态和几
2、何参数.利用提出的"棱线矢量"法,判断块体的可动性,并用"主动合力矢量"法,确定块体的受压面,判断块体的失稳方式,最后评价块体的稳定性.关键词数值分析,不连续面,三维网络,块体理论,不稳定块体分类号O24l文献标识码A文章编号1000-6915(2003)07-l126-06AUToMATICSEARCHFoRCoMPLEXUNSTABLERoCKBLoCKSANDTHEJUDGMENToFUNSTABILITYMoDE———BASEDoN3DNETWoRKSIMULATIoNoFRANDoMFRACTURESChenJianping,LuBo,WangLiang
3、kui,LiXiaochun(CollegeofConstructionEngineering,JilinUniversity,Changchun130026China)AbstractAccordingtothe3Dnetworkcomputersimulation,thenumericalmodelofprobabilitystatisticsfordistributionOfdiscOntinuitiesOfrockmassesiSestablished.Acomputationalprogramforthemethodhasbeenaccomplished
4、.Withtheprogramallthepotentialmovablerockblockscanbefoundoutofallthefiniterockblockswhichhasfleefaceexposed,andthegeometryparametersandgeometricalforillsoftheblocksdetermined.ThenthestabilityanalysiswillbeperformedwithmechanicalparametersofthediscOntinuities.Keywordsnumericalanalysis,
5、discontinuity,3Dnetwork,blocktheory,unstablerockblock1引言块体理论及块体系统的非连续变形分析方法【L】是近年来发展和完善起来的一种岩体工程稳定性分析方法,其核心是:在已知不连续面组合情况的条件下,找出临空面上的关键块体【¨,对其进行分析.为了便于数学上的分析,引入了棱锥,抛开了空间块体的体积概念仅保存其形状特性,建立了在此基础上的矢量分析方法【jJ,全空间赤平投影方法【】以及利用投影网采用半空间投影IoJ方法.虽然这些方法能对块体的有限性和可动性进行简洁有效地判断,但该理论本身不能给出复杂空间块体的几何参数,不
6、能确定其空间几何形态及其体积大小,对于倾覆伏失稳问题,仅能求出被切割的孤立体,无法计算倾覆力矩J.另外,基于块体理论,文【7,8】2001年I1月5日收到初稿.2001年l2月24日收到修改稿.?国家自然科学基金(49872089)和教育部优秀青年教师基金(120413133)资助项目.作者陈剑平简介:男.42岁,博士.1982年毕业于长春地质学院.现任教授,博士生导师.主要从事岩石力学,环境地质与工程方面的研究工作.第22卷第7期陈剑平等.复杂不稳定块体的自动搜索及其失稳方式判断——基于随机不连续面三维网格模型?l127?提出了在隧道断面上确定块体可能移动最大范
7、围的方法.所谓移动最大范围系指可能塌滑块体最外沿的包络线,而不是具体的位置【9J.这在实际设计和施工应用中存在一定的局限性.另外.块体理论的前提条件是已知不连续面的组合情况.本文以三维网络模拟技术【io]建立概化的岩体节理网络地质力学模型.并把块体当作有形有限体的空间物体.运用"有形即是有限l,'的分析方法.能找出所有在临空面上出露的有限块体,确定其空间几何形态和几何参数.并预测块体的空间定位.在此基础上.应用棱线矢量分析法和合成力矢量法对其可动性和稳定性进行分析和判断.这样就可以在施工前对拟开挖临空面上可能存在的不稳定块体进行有效地预测.从而很好地解决上述问题.
8、本文对块体
