離散單元法在巖體力學(xué)中及應(yīng)用(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-09-20 11:50:11 本頁(yè)面
【正文】 充分發(fā)揮各自的長(zhǎng)處, 可以極大地?cái)U(kuò)大該數(shù)值方法的范圍。對(duì)于離散元和有限元等其他數(shù)值方法的耦合計(jì)算問(wèn)題，已經(jīng)有很多人進(jìn)行了研究探索。離散元能否與其他數(shù)值方法如無(wú)網(wǎng)格方法等新興算法進(jìn)行耦合也是一個(gè)有價(jià)值的嘗試。 隨著淺部資源的逐漸減少和枯竭,礦產(chǎn)資源地下開采的深度越來(lái)越大。同時(shí),地下工程建設(shè)如復(fù)雜地質(zhì)條件下的核廢物料堆放、地下水電站、地下廠房等的建設(shè)及深部豐富地?zé)豳Y源的開發(fā)利用,迫切需要展開對(duì)深部巖體力學(xué)問(wèn)題的研究。由于深部巖體多處于高地應(yīng)力、高溫度和高滲透壓即多場(chǎng)、多相介質(zhì)耦合作用,因此,深部多相介質(zhì)、多場(chǎng)耦合作用及其災(zāi)害發(fā)生機(jī)理與防治成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)之一。由于該問(wèn)題的復(fù)雜性和非線性,有學(xué)者認(rèn)為離散元法將成為解決深部復(fù)雜節(jié)理巖體中多相多場(chǎng)耦合作用問(wèn)題的一種有效工具?！ ∥澹嬖趩?wèn)題 ，依據(jù)節(jié)理、斷層等結(jié)構(gòu)面將巖體切割成單元。要想真實(shí)反映巖體的地質(zhì)特征，就要有詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)資料（節(jié)理的走向、傾向、傾角、間距等），然而實(shí)際中要詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)這些地質(zhì)資料，工作量是巨大的。實(shí)際中對(duì)節(jié)理幾何信息的簡(jiǎn)化處理，可能導(dǎo)致誤差。這是一個(gè)問(wèn)題。 ，對(duì)于塊體有不同的假設(shè)方法。1種方法是把結(jié)構(gòu)面切割的塊體處理成剛體，變形和破壞只沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生；還有方法把塊體假設(shè)為可變形體，巖塊、結(jié)構(gòu)面同時(shí)可以發(fā)生不連續(xù)的變形和破壞。具體選擇應(yīng)視所面對(duì)的問(wèn)題而定。比如如果研究對(duì)象是地表或近地表工程的塊體穩(wěn)定問(wèn)題，在堅(jiān)硬巖石條件下，如果巖石的變形相對(duì)結(jié)構(gòu)面的變形可以忽略，塊體可以處理成剛體，就沒(méi)有必要太多地考究塊體的力學(xué)參數(shù)，重點(diǎn)應(yīng)該分析結(jié)構(gòu)面的變形和強(qiáng)度特征。而若是在高地應(yīng)力條件下，巖塊變形不能忽視，再假設(shè)巖塊為剛體就有問(wèn)題了?！ ?，還是有限元，邊界元，有限差分都是很好的工具。針對(duì)不同的情況，要選擇不同的工具。比如，假如受小型結(jié)構(gòu)面切割的大面積塊體可以處理成連續(xù)介質(zhì)，巖塊的變形處于主要地位，結(jié)構(gòu)面的變形處于次要地位，就可以應(yīng)用有限元方法來(lái)模擬。16
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