DDA方法及其在裂隙巖體工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、DDA是一種繼離散元法之后用于分析節(jié)理巖體的非連續(xù)變形分析方法。該方法可以用來計算塊體系統(tǒng)動力學(xué)和靜力學(xué)問題，實際上，只要將塊體單元劃分足夠小，塊體之間的節(jié)理粘結(jié)強度足夠大，DDA也可以模擬連續(xù)體的受力問題。論文首先對與DDA平行的各種巖土力學(xué)數(shù)值方法進行了系統(tǒng)的介紹，并指出了各自特點。然后對DDA的基本理論進行了初步研究和探討，在熟悉DDA原理和算法基礎(chǔ)上，將石根華博士贈送的DDA程序中的平面應(yīng)力模型改為常用的平面應(yīng)變模型，并對DDA

2、前后處理做了部分改進。研究了形成塊體單元的結(jié)構(gòu)面的聚類分組方法，提出了將圖像處理技術(shù)應(yīng)用于DDA建模的思想并進行了實際應(yīng)用。并對DDA方法初步研究了唐家山滑坡啟動和隧道頂板塌方，模擬效果較好。本文具體研究工作內(nèi)容如下： （1）較深入學(xué)習(xí)并研究了DDA的接觸算法等核心知識，將原有的線彈性平面應(yīng)力模型修改為平面應(yīng)變模型。初步編寫了用于將ANSYS單元網(wǎng)格轉(zhuǎn)化為DDA所需的單元建模數(shù)據(jù)的程序，為DDA建模增加了新的手段。 （2

3、）DDA中的塊體單元是模擬實際結(jié)構(gòu)面切割而成的，在獲取結(jié)構(gòu)面第一手資料后，需要研究建立結(jié)構(gòu)面的分布概率模型，形成結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)。這需要用到結(jié)構(gòu)面分組技術(shù)。本文將聚類分析方法用于結(jié)構(gòu)面分組，通過MATLAB編程實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的動態(tài)分類，效果較好。 （3）DDA一般用于分析材料非連續(xù)變形，如何用DDA方法考慮巖土體非均質(zhì)性的細觀空間分布，本文對此進行了初步的研究工作。本文首次提出了將數(shù)字圖像技術(shù)用于DDA建模的方法，借助數(shù)字圖像技術(shù)獲