DDA在堆石壩應(yīng)力變形分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、DDA是針對(duì)非連續(xù)介質(zhì)而發(fā)展起來(lái)的一種新的應(yīng)力變形分析方法,適于計(jì)算靜力和動(dòng)力非連續(xù)大變形。DDA以客觀存在的結(jié)構(gòu)面劃分單元,單元形狀逼近實(shí)際結(jié)構(gòu),計(jì)算過(guò)程中需要的參數(shù)少且容易獲取。本文將堆石壩視為由堆石顆粒組成的集合體,從堆石壩的細(xì)觀組成出發(fā)分析堆石壩的應(yīng)力與變形。文中首先介紹了幾種典型的非連續(xù)介質(zhì)數(shù)值計(jì)算方法,指出了各種算法的優(yōu)、缺點(diǎn)。研究了任意形狀的堆石顆粒在計(jì)算機(jī)中的自動(dòng)生成方法。針對(duì)堆石壩的平面應(yīng)變特性,修改了原DDA程序的彈

2、性子矩陣,并對(duì)各部分程序建立了接口或改進(jìn)。探索了DDA中兩個(gè)重要參數(shù)彈簧剛度和步位移的取值范圍。最后以小型均質(zhì)堆石壩為例,利用DDA對(duì)堆石壩的施工階段和蓄水階段進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了施工期和蓄水期壩體的應(yīng)力變形結(jié)果。文中的具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)堆石壩中的堆石顆粒形狀任意、位置隨機(jī),本文對(duì)堆石料隨機(jī)分布的數(shù)值仿真方法進(jìn)行了深入探索,編寫(xiě)了堆石料的自動(dòng)生成程序。生成的顆粒單元接近實(shí)際工程,為進(jìn)一步計(jì)算堆石壩的應(yīng)力變形奠定了

3、基礎(chǔ)。
　　 (2)堆石顆粒數(shù)量成千上萬(wàn),原DDA程序需要輸入大量節(jié)理面的幾何、物理信息以及塊體承受的外荷載,以生成塊體單元、計(jì)算塊體的運(yùn)動(dòng)和變形。本文為原DDA程序建立了前處理和計(jì)算接口,使這一繁瑣易錯(cuò)的手動(dòng)輸入過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,有效簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程。同時(shí)改進(jìn)了原DDA程序的后處理方式,采用更加直觀的云圖形式顯示計(jì)算結(jié)果。
　　 (3)DDA的兩個(gè)重要參數(shù)彈簧剛度和步位移不僅與模型材料有關(guān),還對(duì)計(jì)算結(jié)果有一定影響。本文利