基于直接法节理网络模拟的三维离散单元法计算

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1、第24卷第10期岩石力学与工程学报Vol.24No.102005年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2005基于直接法节理网络模拟的三维离散单元法计算1，323王涛，盛谦，陈晓玲(1.武汉大学水利水电学院，湖北武汉430072；2.中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉430071；3.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北武汉430079)摘要：将直接法产生的节理网络模拟技术与三维离散元程序3DEC相结合，对结构控制型的工程围岩破坏问题提供了一种实用的方法。在硬岩中的较浅的工程开挖，岩体的破坏很大程度上是由

2、结构面控制。因此，对优势的节理组的正确解译非常重要。直接法节理网络模拟技术对于正确识别岩体中的块体分布非常有效，其可以通过3DEC内置的FISH语言实现。最后给出了实例以说明求解过程与结果。关键词：岩石力学；节理网络模拟；离散单元法；直接法；3DEC中图分类号：O242.1；TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)10–1649–053DDISCRETEELEMENTMETHODBASEDONDIRECTMETHODOFJOINTNETWORKSIMULATION1，323WANGTao，SHENGQian，CHENXiao-ling(1.Schoolof

3、WaterResourcesandHydropower，WuhanUniversity，Wuhan430072，China；2.InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan430071，China；3.StateKeyLaboratoryofInformationEngineeringinSurveying，MappingandRemoteSensing，WuhanUniversity，Wuhan430079，China)Abstract：Apracticalmethodisputforwardba

4、sedonthedirectmethodofjointnetworksimulationcombinedwith3Ddiscreteelementprogram3DECtosolvetheproblemsoffailureofstructurallycontrolledengineeringrockmasses.Failureiscontrolledtoagreatextentbythepresenceofdiscontinuitiesinshallowexcavationsinhardrock，soacorrectinterpretationofthesignificantd

5、iscontinuitysetsissignificantforanalyzingstabilityoftheseexcavations.Thedirectmethodofjointnetworksimulationisefficienttoidentifytheblocksofrockmasses.ItcanbecarriedoutthroughFISHlanguageembeddedwithin3DEC.Anexampleispresentedtoillustratethisprocedureandtheresults.Keywords：rockmechanics；join

6、tnetworksimulation；discreteelementmethod；directmethod；3DEC是上述过程的逆过程，即根据实测统计确定的结构1引言面几何参数概率模型，求得服从这种模型的几何图形。在计算机上生成岩体节理网络是岩体几何特征在岩体工程问题中，许多参数都具有统计上的研究的基础。它不仅可以直观地反映出岩体内节理随机性。往往需要通过统计样本获得关于母体的特的二维或三维分布特征，同时也是许多岩体力学分[1]征，再去模拟实际工程问题。现场量测统计过程析的基础，如结合节理张开度的模拟，进行岩体渗是根据岩体结构形式推求结构面几何参数分布函数透张量的计算；求算岩体

7、的损伤张量，进行损伤有形式，即建立结构的概率模型过程。而计算机模拟限元分析；推求岩体的综合统计力学参数，进行随收稿日期：2004–02–25；修回日期：2004–04–05基金项目：国家重点基础研究发展规划973项目(2003CB415205)作者简介：王涛(1974–)，男，1996年毕业于华北水利水电学院岩土工程系，现为博士研究生、讲师，主要从事岩土工程数值模拟及GIS方面的教学和研究工作。E-mail：wangtao6@public.wh.hb.cn。•1650•岩石力学与工程学报20