DDA在堆石壩應力變形分析中的應用研究.pdf

1、DDA是針對非連續(xù)介質(zhì)而發(fā)展起來的一種新的應力變形分析方法,適于計算靜力和動力非連續(xù)大變形。DDA以客觀存在的結構面劃分單元,單元形狀逼近實際結構,計算過程中需要的參數(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,從堆石壩的細觀組成出發(fā)分析堆石壩的應力與變形。文中首先介紹了幾種典型的非連續(xù)介質(zhì)數(shù)值計算方法,指出了各種算法的優(yōu)、缺點。研究了任意形狀的堆石顆粒在計算機中的自動生成方法。針對堆石壩的平面應變特性,修改了原DDA程序的彈

2、性子矩陣,并對各部分程序建立了接口或改進。探索了DDA中兩個重要參數(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對堆石壩的施工階段和蓄水階段進行了數(shù)值模擬,得到了施工期和蓄水期壩體的應力變形結果。文中的具體研究內(nèi)容如下:
　　 (1)堆石壩中的堆石顆粒形狀任意、位置隨機,本文對堆石料隨機分布的數(shù)值仿真方法進行了深入探索,編寫了堆石料的自動生成程序。生成的顆粒單元接近實際工程,為進一步計算堆石壩的應力變形奠定了

3、基礎。
　　 (2)堆石顆粒數(shù)量成千上萬,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、計算塊體的運動和變形。本文為原DDA程序建立了前處理和計算接口,使這一繁瑣易錯的手動輸入過程實現(xiàn)了自動化,有效簡化了計算過程。同時改進了原DDA程序的后處理方式,采用更加直觀的云圖形式顯示計算結果。
　　 (3)DDA的兩個重要參數(shù)彈簧剛度和步位移不僅與模型材料有關,還對計算結果有一定影響。本文利