節(jié)理巖體變形和強(qiáng)度參數(shù)特征尺寸效應(yīng)研究.pdf

1、本文以節(jié)理巖體為研究對(duì)象，采用有限元方法對(duì)節(jié)理巖體的變形和強(qiáng)度參數(shù)尺寸效應(yīng)進(jìn)行了研究。根據(jù)巖體中隨機(jī)節(jié)理的概率分布規(guī)律，研究了隨機(jī)節(jié)理網(wǎng)絡(luò)的生成方法，并編制了 matlab程序。通過Monto-Carlo方法建立了一系列不同尺寸的節(jié)理巖體數(shù)值試件，利用ABAQUS有限元軟件較為系統(tǒng)的研究了節(jié)理巖體變形和強(qiáng)度參數(shù)的特征尺寸效應(yīng)問題。本文的工作主要包括以下幾個(gè)方面：
　　1.介紹了節(jié)理巖體的力學(xué)模型及其變形和強(qiáng)度參數(shù)特征尺寸效應(yīng)研究方

2、法，歸納了節(jié)理巖體變形等效和強(qiáng)度等效的基本原理；簡要分析了采用等參數(shù)節(jié)理單元和普通等參數(shù)單元模擬節(jié)理力學(xué)行為的差異，討論了在節(jié)理巖體有限元分析中將節(jié)理處理為具有一定厚度的等參數(shù)實(shí)體單元的合理性。
　　2.根據(jù)巖體中隨機(jī)節(jié)理的概率分布規(guī)律，應(yīng)用MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)了二維隨機(jī)節(jié)理網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)生成方法，通過算例驗(yàn)證了程序可行性。
　　3.基于二維隨機(jī)節(jié)理網(wǎng)絡(luò)圖，利用dismesh2d函數(shù)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算域內(nèi)節(jié)理巖體三角形有限元網(wǎng)格自動(dòng)剖分，

3、為隨機(jī)節(jié)理巖體力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的數(shù)值模擬提供了基礎(chǔ)。
　　4.采用Monto-Carlo方法建立了一系列不同尺寸的節(jié)理巖體數(shù)值試件，利用ABAQUS有限元軟件系統(tǒng)地研究了節(jié)理巖體的變形特征。根據(jù)獲得的不同尺度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，比較分析后發(fā)現(xiàn)節(jié)理巖體的變形特征有明顯的尺度效應(yīng)，隨著試件尺寸的不斷變大，應(yīng)力-應(yīng)變曲線逐漸趨于一致。在系統(tǒng)分析不同尺度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征的基礎(chǔ)上，研究了節(jié)理巖體彈性模量的尺度效應(yīng)，根據(jù)彈性模量隨試樣尺寸的