數(shù)值分析在巖土工程中的應(yīng)用

第1章 巖土工程數(shù)值計(jì)算方法簡介
1.1 有限差分?jǐn)?shù)值計(jì)算原理
1.1.1 計(jì)算原理
1.1.2 有限差分?jǐn)?shù)值計(jì)算求解流程
1.2 離散元數(shù)值計(jì)算原理
1.2.1 離散元計(jì)算相關(guān)假設(shè)
1.2.2 離散元計(jì)算模擬步驟
1.2.3 離散元數(shù)值計(jì)算原理
1.2.4 模型基本運(yùn)動(dòng)方程
1.2.5 接觸模型與本構(gòu)關(guān)系
1.2.6 平行黏結(jié)模型
1.2.7 平行黏結(jié)模型部分細(xì)觀參數(shù)
第2章 數(shù)值分析方法在巖石力學(xué)中的應(yīng)用
2.1 理想巴西劈裂試驗(yàn)中起裂點(diǎn)的數(shù)值分析
2.1.1 巴西劈裂試驗(yàn)的研究背景
2.1.2 理想巴西圓盤的起裂點(diǎn)分析
2.1.3 理論分析
2.1.4 數(shù)值分析
2.1.5 擬合分析
2.2 平臺(tái)巴西圓盤試驗(yàn)的起裂點(diǎn)分析
2.2.1 數(shù)值模型與理論方法
2.2.2 起裂點(diǎn)破壞模式分析
2.2.3 起裂點(diǎn)位置分析
2.2.4 抗拉強(qiáng)度公式修正
2.3 考慮加載圓弧的巴西劈裂試驗(yàn)
2.3.1 數(shù)值模型
2.3.2 數(shù)值結(jié)果分析
2.3.3 抗拉強(qiáng)度公式修正
2.4 離散元法在遍布裂隙巖體斷裂演化中的應(yīng)用
2.4.1 裂隙傾角及交叉角對(duì)遍布裂隙力學(xué)性質(zhì)的影響
2.4.2 類巖材料強(qiáng)度參數(shù)標(biāo)定
2.4.3 軸向加載下遍布裂隙巖體強(qiáng)度特性與破裂演化
2.5 三維非貫通節(jié)理巖體力學(xué)特性數(shù)值模擬
2.5.1 三維非貫通節(jié)理定義與實(shí)現(xiàn)
2.5.2 軸向加載下三維非貫通節(jié)理力學(xué)響應(yīng)數(shù)值模擬
2.5.3 應(yīng)力特征分析
2.5.4 破壞模式演化和破壞模式
2.5.5 單軸加載節(jié)理試樣的破壞演化規(guī)律
2.5.6 剪切荷載作用下非貫通節(jié)理巖體數(shù)值模擬
2.6 壓剪條件下裂隙巖體斷裂特性數(shù)值模擬
2.6.1 FEM一.DEM耦合模擬裂隙巖體壓剪破裂
2.6.2 利用顆粒簇剪切盒實(shí)現(xiàn)的層狀裂隙巖體壓剪斷裂
第3章 數(shù)值分析在邊坡工程中的應(yīng)用
3.1 邊坡安全系數(shù)定義及其抗剪強(qiáng)度機(jī)理
3.1.1 強(qiáng)度折減法的基本原理
3.1.2 穩(wěn)定性的抗剪強(qiáng)度影響效應(yīng)
3.2 邊坡臨界失穩(wěn)狀態(tài)的判定標(biāo)準(zhǔn)
3.2.1 計(jì)算方法與模型
3.2.2 塑性區(qū)貫通判據(jù)
3.2.3 計(jì)算不收斂判據(jù)
3.2.4 位移突變判據(jù)
3.2.5 均質(zhì)土坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)和位移方式
3.3 滑動(dòng)面確定方法及穩(wěn)定性影響因素研究
3.3.1 滑動(dòng)面確定方法
3.3.2 黏結(jié)力的影響
3.3.3 內(nèi)摩擦角的影響
3.4 基于邊坡極限狀態(tài)的土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)反分析
3.4.1 安全系數(shù)與滑動(dòng)面之間關(guān)系的理論推導(dǎo)
3.4.2 滑動(dòng)面影響參數(shù)分析
3.5 土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)反分析
3.5.1 邊坡抗剪強(qiáng)度參數(shù)計(jì)算方法
3.5.2 圓弧滑動(dòng)面 深度D值推導(dǎo)公式
3.5.3 滑動(dòng)面位置變化規(guī)律
3.5.4 圖表繪制與分析
3.5.5 參數(shù)反分析方法的數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證
3.6 考慮錨桿支護(hù)情況下的邊坡強(qiáng)度折減法
3.6.1 數(shù)值模型與方法
3.6.2 錨桿長度的影響
3.6.3 傾角和錨桿位置的影響
3.7 廣義：Hoek-Brown準(zhǔn)則中邊坡安全系數(shù)的間接解法
3.7.1 等效黏結(jié)力和內(nèi)摩擦角
3.7.2 間接解法
3.7.3 參數(shù)影響分析
3.8 Hoek-Brown準(zhǔn)則強(qiáng)度折減法在三維邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用
3.8.1 工程概況
3.8.2 數(shù)值模型
3.8.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
3.8.4 計(jì)算分析
3.9 層狀邊坡穩(wěn)定性數(shù)值分析
3.9.1 地質(zhì)概況
3.9.2 數(shù)值計(jì)算方法
3.9.3 分析與討論
3.10 多尺度邊坡穩(wěn)定性精度分析
3.10.1 邊坡穩(wěn)定性精度
3.10.2 邊坡精細(xì)安全系數(shù)
3.10.3 邊坡高度與尺度因子的關(guān)系
3.10.4 邊坡坡角與尺度因子的關(guān)系
3.10.5 單元形狀對(duì)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果的影響
第4章 樁基摩阻力變化規(guī)律的數(shù)值分析
4.1 引言
4.1.1 工程意義
4.1.2 產(chǎn)生負(fù)摩阻力的機(jī)理
4.2 單樁數(shù)值計(jì)算模型
4.3 單樁側(cè)摩阻力數(shù)值分析
4.3.1 摩阻力的分布
4.3.2 中性點(diǎn)位置
4.3.3 軸力分布
4.4 群樁效應(yīng)數(shù)值模擬分析
4.4.1 群樁效應(yīng)機(jī)理淺析
4.4.2 群樁4根樁摩阻力和軸力分布特性
4.4.3 群樁5根樁摩阻力和軸力分布特性
4.4.4 群樁9根樁摩阻力和軸力分布特性
4.4.5 群樁16根樁摩阻力和軸力分布特性
4.4.6 群樁25根樁摩阻力和軸力分布特性
4.4.7 群樁之間對(duì)比分析
第5章 高應(yīng)力巷道圍巖變形穩(wěn)定性數(shù)值分析
5.1 深部圍巖強(qiáng)流變特性與巷道破壞特征
5.2 流變模型開發(fā)與數(shù)值模型建立
5.2.1 模型的選取
5.2.2 模型編制流程
5.2.3 巷道數(shù)值模型建立與地應(yīng)力生成
5.3 巷道圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
5.3.1 裸巷圍巖應(yīng)力與變形分析
5.3.2 支護(hù)條件下巷道穩(wěn)定性
5.3.3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與效果評(píng)價(jià)
5.4 考慮應(yīng)變軟化的地下采場(chǎng)開挖變形穩(wěn)定性數(shù)值分析
5.4.1 考慮應(yīng)變軟化的數(shù)值方法
5.4.2 計(jì)算模型
5.4.3 計(jì)算結(jié)果與討論
5.4.4 空區(qū)對(duì)大型地下采