层状节理岩体变形特性数值模拟研究

作者:孙旭曙;程冬;黄叶宁;李飞;何葭桐;迟健;刘洋; 刊名:三峡大学学报(自然科学版) 上传者:刘丽君

【摘要】层状节理岩体变形特性的研究,对于实际工程确定其力学参数具有重要参考作用.本文选取层状节理岩体为研究对象,分别建立不同倾角、不同尺寸层状节理岩体三维数值计算模型,采用FLAC3D软件模拟单轴压缩试验,研究了层状节理岩体不同方向弹性模量的各向异性特性和尺寸效应.研究表明:沿节理走向的弹性模量受节理倾角和模型尺寸影响极小;沿倾向和高程方向的弹性模量随节理倾角增大呈U型分布,且具对称性,其各向异性特性显著;随着模型尺寸增大,不同倾角层状节理岩体的弹性模量变化规律不一致,但总体减小且趋于稳定;采用多项式拟合层状节理岩体主要变形方向的变形参数函数并求导,可确定其典型单元体尺寸和等效变形参数.

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第 39卷 第 3期 2017年 6月 三峡大学学报(自然科 学版) J of China Three Gorges Univ.(Natural Sciences) VoI.39 NO.3 Jun.2O17 DOI:10.13393/i.cnki.issn.1672— 948X.201 7.03.007 层状节理岩体 变形特性数值模拟研究 孙旭曙 程 冬 黄叶宁 李 飞 何 葭桐 迟 健 刘 洋 (三峡 大 学 水 利 与环境 学 院 ,湖北 宜 昌 443002) 摘要 :层状节理岩体变形特性 的研究,对于实际工程确定其力学参数具有重要参考作用.本文选取 层状 节理 岩 体 为 研 究 对 象 ,分 别 建 立 不 同倾 角 、不 同尺 寸层 状 节 理 岩体 三维 数 值 计 算模 型 ,采 用 FLAC3D 软件模 拟 单 轴压缩试 验 ,研 究 了层状 节理 岩体 不 同方 向弹 性模 量 的各 向异 性特 性 和 尺寸 效应.研 究表 明 :沿 节理 走 向的弹 性模 量 受节理 倾角 和模 型尺 寸 影响 极 小 ;沿倾 向和高 程 方 向的 弹 性模量 随 节理倾 角增 大 呈 U 型分布 ,且 具对 称 性 ,其 各 向异性 特 性 显著 ;随着 模 型 尺 寸增 大 ,不 同 倾角层状节理岩体 的弹性模量变化规律不一致,但总体减小且趋于稳定;采用 多项式拟合层状节 理 岩体 主要 变形 方 向的变形 参 数 函数 并 求导 ,可确 定其 典 型单元 体尺 寸和 等效 变形 参数. 关键 词 :层 状节理 岩体 ; 数值模 拟 ; 各 向异性 ; 尺 寸效 应 中图分类 号 :TV3 文 献标 识码 :A 文 章编 号 :l672—948X(2017)03—0032—04 Numerical Simulation of Deformation Characteristics of Layered Jointed Rockmass Sun Xushu Cheng Dong Huang Yening Li Fei He Jiatong Chi Jian Liu Yang (College of Hydraulic& Environmental Engineering,China Three Gorges Univ . , Yichang 443002,China) Abstract The study of deformation characteristics of layered jointed rock masses has an important reference function for determ ining the mechanical param eters of practical engineering . In this paper,layered iointed rock masses are taken as the research object.Then three—dimensional numerical model of layered ointed rock masses with different dip angles and different sizes is established. In addition,the uniaxia1 com pression test is simulated to study anisotropy of elastic modulus in di

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