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《水平集坐标的二维节理动态扩展过程无网格法模拟.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、..基于水平集坐标地二维节理动态扩展过程无网格法模拟庄晓莹1,2,黄润秋3,朱合华1,2(1.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,200092；2.同济大学地下建筑与工程系,200092；b5E2RGbCAP3.理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,）摘要：本文发展了模拟岩体节理开和闭合力学行为地无网格法近似函数构造方法,采用水平集坐标描述二维节理几何信息,沿任意几何形状节理两侧布置跳跃结点,节理扩展时更新水平集方程捕捉节理几何形状.在节理开时引入断裂线,采用衍射准则构造无网格近似差值
2、函数.当节理闭合时,发展了类似于Goodman接触摩擦单元地无网格函数构造方法,考虑节理面上下两侧地相对滑动和法向接触.与Goodman单元不同之处在于,本文构造方法基于材料点而非结点,对于几何形状复杂地节理在模型生成和计算上更灵活简便.最后,应用本文方法对二维节理受拉、节理受压地静态和动态破裂扩展过程做了分析,并通过对照解验证了本文方法地正确性.p1EanqFDPw关键词：岩石力学；节理扩展；无网格法；节理闭合；水平集；接触摩擦；中图分类号：O319.56文献标识码：A文章编号：1000–6915(
3、2005>01–0001–02DXDiTa9E3dMODELLING2DJOINTPROPAGTIONINROCKUSINGTHEMESHLESSMETHODSANDLEVELSETSRTCrpUDGiTZHUANGXiao-ying1,2HUANGRun-qiu3ZHUHe-hua1,2(1.KeyLaboratoryofGeotechnicalEngineeringofChinaMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shanghai200092,China。5P
4、CzVD7HxA2.DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China。jLBHrnAILg3.StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,China>xHAQX74J0XAbstract：Inthispaper,themeshlessmeth
5、od,element-freeGalerkinmethodisusedtomodel2Dcrackpropagationinjointedrockmasswherethelevelsetmethodisusedtodescribethecrackgeometry.Tocapturethedisplacementjumpacrossthejointwhenthejoinisopen,thediffractionruleisusedtomodifytheweightfunction,andhencecon
6、structionofthediscontinuousmeshlessapproximation.Thejointclosureismodeledbyanewmeshlessapproximation,whichissimilartothewellknownGoodmanelementinthefamilyoffiniteelementstomodeltheslidingandcontactbetweenjointsurfaces.DifferentfromGoodmanelement,thecons
7、tructionofstiffnessmatrixisbasedonmaterialpointsinsteadofnodesandtherebyismoreflexibletodealwithjointofcomplexgeometry.Testexamplesaretestedtomodelthecrackpropagationinrocksamplessubjectedtocompressionandtensionshowingthecorrectnessofthemethod.LDAYtRyKf
8、EKeywords：rockmechanics。jointpropagation。meshlessmethods。jointclosure。levelsets。contactandfriction。Zzz6ZB2Ltk......1引言岩体稳定性分析一直是岩土工程领域地重要研究课题,而其中最关键地问题之一就是节理面扩展贯通地机理和模拟方法地研究,因为节理面地存在和发展控制着岩体地整体强度、变形和稳定性,准确地预测和分析节理面地力学行为是岩体稳定性评估和工
