基于节理网络有限元的柱状节理岩体等效变形模量结构效应研究

发布时间：2017-10-08 10:41

  本文关键词：基于节理网络有限元的柱状节理岩体等效变形模量结构效应研究

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【摘要】：因其特殊的地质成因,柱状节理成为一种具有强烈非连续性及各向异性的特殊岩体结构。以白鹤滩水电工程设计、建设中所遇到的柱状节理玄武岩体为背景,针对柱状节理岩体的等效变形模量问题,在探讨了其结构效应表征参数的基础上,利用节理网络有限元为工具,研究各结构效应表征参数对柱状节理岩体等效变形模量的影响。研究结果表明:在柱轴线横向平面上,对于柱体不规则程度,当柱体完全不规则相对于完全规则情况,等效模量提高大约10%左右;在其他条件不变情况下,当柱体平均边长从0.1 m增加至0.5 m时,等效模量从5.36 GPa增加至23.4 GPa;对不同加载方向的研究结果表明,柱状节理在柱轴横向平面上可以视作各向同性;当节理刚度线性递增时,相应的岩体等效模量也基本符合线性递增的规律。在平行柱体轴线平面,节理组2间距越大,柱状节理岩体的等效变形模量越大;随着错距比的增加,柱状节理岩体的等效变形模量呈现先增加后减少的趋势,当错距比为50%时,节理岩体的等效变形模量取最大值;对于节理刚度的影响,与柱轴横向平面类似的,随柱体轴线平面上节理刚度的线性增加,相应的岩体模量也基本符合线性递增的规律。该研究成果与已有的现场研究成果及三维数值模型成果相比,吻合良好。说明了文中提供的研究结论具有较好的可信度及参考价值。
【作者单位】： 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;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司;中建三局建设工程股份有限公司技术中心;
【关键词】： 柱状节理岩体 等效变形模量 结构效应 节理网络有限元 柱体不规则程度
【基金】：国家重点基础研究发展计划项目(973)(No.2015CB057905) 国家自然科学基金(No.51409263,No.11472292,No.51309243)~~
【分类号】：TV223
【正文快照】： 目前我国正处于岩土工程发展的高峰时期,众多大型水利工程以及大江大河梯级开发项目不断立项动工,深部特长隧洞工程纷纷涌现,能源、废弃物和核废料深部地质储藏(处置)的研究工作相继展开,给国内岩土工程学科的发展带来了巨大的机遇与挑战。而这些工程项目大多处于岩体之中,并

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本文编号：993566