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含分形断层面岩体破坏的数值模拟及分析
引用本文:于广明,张健,赵建锋,于英年,周革强.含分形断层面岩体破坏的数值模拟及分析[J].岩石力学与工程学报,2002,21(Z2):2399-2402.
作者姓名:于广明  张健  赵建锋  于英年  周革强
作者单位:1. 青岛建筑工程学院土木工程学院,青岛,266033
2. 北京工业大学,北京,100022
3. 青岛市建委,青岛,266033
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50274044).
摘    要:断层广泛存在于岩体中,对于含有断层的岩体来讲,其在地震或各类开挖影响下的破坏往往是沿着断层面发生的,其中,断层面的粗糙性质对岩体破坏具有很大的影响.在现场勘测并研究检验实地断层面具有分形性质的基础上,用数值模拟方法研究了含分形断层面岩体破坏过程的应力响应、应力场、变形场和破坏机理.利用Weaerstrass-Mandelbrot函数构造分形维数D分别为1.1,1.2,1.3,1.4,1.5的5条自仿射分形曲线,并构造于数值模拟模型中,实施开挖引起岩体沿断层面破坏的数值模拟.用大型通用有限元分析(FEA)软件--ANSYS进行了模拟分析,并与含平面断层岩体的滑移破坏情况进行了对比分析.模拟分析表明,断层存在对岩体中的应力分布和变形分布有着强烈的阻隔作用,而且断层面分形维数越小,这种阻隔作用就越强烈,断层面的分形维数D=1.5时的应力分布和变形分布较D=1.1,1.2,1.3,1.4时更为接近无断层时的情况;随着断层面分形维数的增加,断层上盘(破坏或移动盘)对下盘的带动作用越来越大,断层面的分形维数D=1.1时的断层两侧岩体滑移落差值最接近于平面断层时的情况,断层露头处的台阶落差也最大,这与工程实际吻合.

关 键 词:数值分析  分形断层面  岩体滑移破坏  数值模拟  应力响应  分形维数  断层台阶落差
文章编号:1000-6915(2002)增2-2399-04
修稿时间:2002年12月9日

NUMERICAL SIMULATION AND ANALYSIS ON ROCK MASS FAILURE WITH FRACTAL FAULT SURFACE
Yu Guangming,Zhang Jian,Zhao Jianfeng,Yu Yingnian,Zhou Geqiang.NUMERICAL SIMULATION AND ANALYSIS ON ROCK MASS FAILURE WITH FRACTAL FAULT SURFACE[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2002,21(Z2):2399-2402.
Authors:Yu Guangming  Zhang Jian  Zhao Jianfeng  Yu Yingnian  Zhou Geqiang
Abstract:
Keywords:
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