基于离散元的柱状节理岩体等效弹性模量尺寸效应研究

发布时间：2019-04-25 14:20

【摘要】：尺寸效应的研究在评估节理/裂隙岩体力学性质方面具有重要意义,通过离散元数值方法研究尺寸效应。引入Voronoi图模拟随机节理,以相对标准差为标准,衡量试验结果的稳定性和可靠度,进行了足够次数不同尺寸的单轴压缩数值试验。进而采用统计方法分析Eeq(等效弹性模量)和1/Eeq(等效柔量)的尺寸效应。研究表明:相对标准差值为5%对应的变形REV(representative elementary volume)尺寸约为4倍Voronoi多边形平均边长;样本Eeq的均值随着尺寸的增大显著降低,而样本1/Eeq的均值随尺寸变化很小。对结论的适用性进行了分析,实际工程中多采用样本Eeq的均值估算岩体的整体等效弹性模量,建议同时采用1/Eeq均值的倒数估算其下限。并将此方法应用于白鹤滩水电站节理岩体原位变形试验成果的分析。
[Abstract]:The study of size effect is of great significance in evaluating the mechanical properties of jointed / fractured rock mass. The size effect is studied by means of discrete element numerical method. The Voronoi diagram is introduced to simulate the random joints, and the stability and reliability of the test results are measured by the relative standard deviation. The uniaxial compression numerical tests with different dimensions are carried out enough times. Then the size effects of Eeq (equivalent modulus of elasticity) and 1/Eeq (equivalent flexibility) are analyzed by statistical method. The results show that the deformed REV (representative elementary volume) size corresponding to 5% relative standard difference is about 4 times the average edge length of Voronoi polygon, and the mean value of sample Eeq decreases significantly with the increase of size, while the average value of sample 1/Eeq varies little with the size. The applicability of the conclusion is analyzed. In practical engineering, the average value of sample Eeq is mostly used to estimate the overall equivalent elastic modulus of rock mass. It is suggested that the reciprocal of 1/Eeq mean be used to estimate the lower limit of elastic modulus of rock mass at the same time. This method is applied to the analysis of in-situ deformation test results of jointed rock mass of Baihetan Hydropower Station.
【作者单位】： 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室;河海大学岩土工程科学研究所;中国水电顾问集团华东勘测设计研究院有限公司;
【基金】：国家科技支撑计划项目(2013BAB06B01) 国家自然科学基金 法国国家科研署联合基金项目(50911130366)
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2465200