基于流形方法的结构体破坏分析

在原有流形方法的基础上增加了模拟多裂隙结构体的破坏及跟踪裂缝扩展的功能。对于含有大量节理裂隙的结构 ,采用传统的摩尔 库仑准则 ,允许裂缝不仅沿原有的不连续面扩展 ,而且可以穿过完整介质 ,导致结构体的破坏。对于单条裂缝的扩展 ,用作者开发的二阶流形法与局部子域边界元法 (BEM)相结合 ,可精确地求出缝端应力强度因子 ,并模拟裂缝的扩展。在这一方法中 ,所模拟裂缝不受网格限制 ,可沿任意方向扩展 。

考虑岩桥断裂的岩质边坡倾倒破坏的流形元模拟

通过加入多裂隙扩展的跟踪模拟功能,将石根华博士提出的数值流形法进行扩充,使之既可以模拟块体系统的离散特性,又可以模拟完整岩体的拉裂与剪断。在用几个典型的简单算例验证算法及程序的收敛性和精度的基础上,对龙滩水电站左岸高边坡倾倒破坏离心机实验模型进行数值模拟,模拟中考虑1组贯通的陡倾角逆坡向构造和1组缓倾角顺坡向非贯通裂隙,模拟间断裂隙在外荷载作用下的扩展和岩柱的断裂。数值模拟的承载力和破坏模式均与实验结果吻合良好,可再现该类边坡倾倒破坏的机制,表明该方法与程序可以有效地模拟考虑岩桥作用的岩质边坡的倾倒破坏。