裂隙岩体宏观力学参数确定方法研究
2013-04-09雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610051
长江大学学报(自科版) 2013年34期
刘 军 (雅砻江流域水电开发有限公司,四川 成都610051)
胡海浪 (国电大渡河流域水电开发有限公司,四川 成都610041)
骆世威 (国电大渡河大岗山水电开发有限公司,四川 雅安625000)
岩体中由于包含了大量节理、裂隙等结构面,使得岩体有着不同的组合方式和结构形式,而这些不同的组合方式和结构直接导致了裂隙岩体的力学特性和破坏形式的改变,其中最直观的表现为岩体宏观力学参数变化[1-3]。下面,笔者对裂隙岩体宏观力学参数的确定方法进行了研究。
1 数值模拟等效计算法

图1 分级计算示意图

图2 数值模型加载方式示意图
裂隙岩体结构面分布众多、发育程度各异,这给有限元数值模型的建立和模拟计算带来极大困难,为此根据边坡岩石的类型及强度、岩石的风化程度、剪切破碎带、裂隙及断层等因素将边坡划分为不同的模拟区域,然后采用地质报告中各区域完整岩体与破碎带的力学参数作为数值模拟的基本参数,将几种不同的岩体和裂隙断层等组合在一起构成模拟试块,并对其进行地质力学参数进行反演计算,最终得到该区块岩体的宏观力学参数。分级计算示意图如图1所示。
模型边界约束条件如图2所示。在顶面施加垂直压力σ1,右侧面施加垂直压力σ2,其余面施加垂直向约束,形成ε3=0的平面应变条件。模拟试件在给定的应力增量条件下,通过弹塑性有限元分析计算,可计算各方向上的应变增量,由此反演计算其相当某单一应力状态下材料的宏观力学参数 (主要是变形参数,包括变形模量Em和泊松比μm)。……
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