非连续变形分析的精度改进方法及研究趋势

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1、第38卷第6期岩土力学Vol.38No.62017年6月RockandSoilMechanicsJun.2017DOI：10.16285/j.rsm.2017.06.025非连续变形分析的精度改进方法及研究趋势刘泉声，蒋亚龙，何军（武汉大学土木建筑工程学院岩土与结构工程安全湖北省重点实验室，湖北武汉430072）摘要：由石根华提出的非连续变形分析（DDA）方法理论严密且计算较为高效，在模拟块体滑移、转动和张开等大变形、大位移问题方面具备独特优势，因而在岩土工程领域得到了广泛运用。然而DDA方法在提出初期不可避免地存在一些精度问题，对此石根华及国内外学者就问题产生原因和改进方法开展了大量研究

2、工作。基于部分相关成果的研究学习，对改进原始DDA计算精度的各类方法进行归纳探讨，主要包括：（1）DDA块体内部应力位移场的精度控制；（2）块体接触问题处理方法的改进；（3）人为参数的合理选取；（4）能量耗散机制的考虑；（5）人工边界的改进等方面。对以上方法的改进效果和计算效率进行了简要分析和讨论，在此基础上对DDA的研究热点和发展趋势进行了概述，为该方法的进一步发展和完善提供思路。关键词：非连续变形分析（DDA）；精度；应力场；接触；人为参数；能量耗散；人工边界；研究趋势中图分类号：TU452文献识别码：A文章编号：1000－7598(2017)06－1746－16Precisionim

3、provementmethodsandresearchtrendsofdiscontinuousdeformationanalysisLIUQuan-sheng,JIANGYa-long,HEJun(KeyLaboratoryofSafetyforGeotechnicalandStructuralEngineeringofHubeiProvince,SchoolofCivilEngineering,WuhanUniversity,Wuhan,Hubei430072,China)Abstract:Therigorousandefficientmethodofdiscontinuousdefo

4、rmationanalysis(DDA)byShihasbeenwidelyusedingeotechnicalengineeringduetoitsadvantagesincalculatingdiscontinuousdeformationandlargedisplacementincludingsliding,rotatingandopening.However,someprecisionproblemsinevitablyoccurintheearlystage,andfollowsmountainsofworkdonebyShiandmanyotherscholarsinorde

5、rtoexplainandsolvetheseprecisionproblems.Inthispaper,theresearchfindingsofthescholarsintheworldaresummarized,andtheeffectivenessandefficiencyoftheimprovedmethodsarediscussedmainlyinthefollowingfiveaspects:(1)Precisioncontrolofstress-fieldinsidetheDDAblocks;(2)Improvementofcontacthandlingmethodamon

6、gblocks;(3)Reasonableselectionofartificialparameters;(4)Considerationofenergydissipation;(5)Modificationofartificialboundary.Advancedresearchhotspotsandtrendsarealsodiscussedbeyondtheabovework.AuthorshopethatthispapercanbringsomeideasforfurtherdevelopmentandimprovementfortheDDAmethod.Keywords:disc

7、ontinuousdeformationanalysis(DDA);precision;stress-field;contact;artificialparameters;energydissipation;artificialboundary;researchtrends入研究。该法在满足弹性理论的同时能够反映岩体1引言变形的不连续性，既保持了有限元理论基础的严密非连续变形分析（DDA）方法是用于模拟离散性，且兼有离散