应力波在充填节理岩体中传播规律的数值研究

发布时间：2017-08-03 12:19

  本文关键词：应力波在充填节理岩体中传播规律的数值研究

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【摘要】：通过离散元数值模拟对应力波在含一组平行充填节理岩体中的传播规律开展研究,并应用等效介质模型对应力波在含多条小间距充填节理岩体的传播规律进行分析。首先,通过数值模拟结果与理论结果的对比,验证UDEC模拟应力波在单个充填节理处的传播规律的可行性。然后将UDEC模型进行扩展研究应力波在含一组平行充填节理的岩体中的传播规律,并对充填厚度、节理间距、节理数量展开参数分析。研究发现,随着充填厚度的增加,对于不同的节理间距和数量,透射系数均减小,而节理数量对透射系数的影响与节理间距有关。存在2个临界值将节理间距对透射系数的影响规律划分为3个不同区间,当节理间距足够大时,透射系数趋于稳定,且稳定值与节理数量呈指数函数关系。最后,当节理间距较小时,采用一维等效介质多条充填节理进行分析,并对入射波频率、充填材料特性、充填厚度以及节理数量展开了参数分析对比,结果表明一维等效介质可用于简化应力波在多个小间距的充填节理中的传播计算。
【作者单位】： 武汉理工大学土木工程与建筑学院;武汉理工大学道路桥梁与结构工程重点实验室;中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;
【关键词】： 岩石力学 充填节理 应力波 数值模拟 透射系数
【基金】：中国博士后面上基金项目(2015M582289) 国家自然科学基金青年基金项目(51609183)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 自然界的岩体中包含大量的不连续结构面,如裂纹、节理或者断层等。在地下工程或边坡工程中,当地震或者爆炸产生的应力波传播到岩体中的不连续结构面处时,会发生透射、反射、衰减和时间延迟,对工程安全有重要的影响。基于位移不连续理论(DDM),M.Schoenberg等[1-6]采用特征线法

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