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非连续变形分析方法的位移模式改进与工程应用研究

王小波  
【摘要】: 非连续变形分析(DDA)方法适用于解决岩土工程中有较多不连续界面的力学问题,如节理岩体工程稳定性分析。本论文回顾了工程计算中非连续介质力学数值方法的发展历史,以及DDA方法研究现状,详细介绍了该方法的基本原理,讨论了与其他相关数值方法的联系与区别。DDA方法还处在研究发展阶段,其中,为提高块体应力场精度而改进现有块体位移模式是研究的热点方向之一。本文采用高阶多项式作为块体的位移模式,提出了三种解决块体内应力传递问题的新方法,成功地开发出高阶DDA程序。具体研究内容如下: (1)二维DDA中块体内应力应变计算精度改进方法的研究:分析了高阶多项式位移模式下块体应力传递问题,并提出了三种提高块体内应力应变计算精度的方法:应力系数累加法、应力荷载累加法和块体剖分单元法,开发出了相应程序,通过几个典型算例的计算和分析,表明三种方法的可行性。 (2)二维DDA前后处理程序的改进:基于DDA前后处理程序的特点及输入格式,利用AutoCAD ObjectARX开发工具,在Visual C++6.0编程环境下编程,开发出了AutoCAD绘图环境中的前后处理程序,极大地提高了DDA数据前后处理的效率。 (3)二维DDA程序的工程应用:初步探讨了DDA法在滑坡变形与破坏全过程模拟中的应用。 本文最后对全文的主要工作进行了总结,并对今后的研究工作予以展望。


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