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1、JournalofEngineeringGeology工程地質(zhì)學(xué)報1004—9665／2009／17(1)-0119-07彈塑性數(shù)值流形方法在邊坡穩(wěn)定分析中的應(yīng)用焦健喬春生(北京交通大學(xué)北京100044)摘要針對現(xiàn)有數(shù)值流形方法只能進(jìn)行彈性計算的不足，建立了一個能夠反映完整巖塊彈塑性變形特征的本構(gòu)模型，并借助VC一開發(fā)了內(nèi)置該本構(gòu)模型的彈塑性數(shù)值流形程序。利用該程序模擬了含單節(jié)理巖樣的室內(nèi)壓縮試驗，分析得到了其強度和變形特性，計算結(jié)果符合實際的物理現(xiàn)象，表明程序是正確有效的。考慮到數(shù)值流形方法本身能夠有效模擬材料的不連續(xù)變形，新增的彈塑性分析功能又可以反映巖石的強度特性，將彈塑
2、性數(shù)值流形程序應(yīng)用于某含有不連續(xù)面的巖石邊坡的穩(wěn)定性分析。并結(jié)合錨桿單元的使用，對比分析了不同錨固方案的加固效果。程序提供的變形、應(yīng)力等計算結(jié)果表明：預(yù)應(yīng)力錨桿不僅可以防止不連續(xù)面發(fā)生剪切破壞，增強坡體的穩(wěn)定性，限制塑性變形的發(fā)展；而且可以使不連續(xù)軟弱層面對巖體變形的消極影響得以減弱，起到提高巖體整體性的作用。關(guān)鍵詞數(shù)值流形方法彈塑性分析程序開發(fā)不連續(xù)變形巖質(zhì)邊坡中圖分類號：TU457文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AELASTo—PLASTICBASEDNUMERICALMANIFoLDMETHoDFoRSTABILITYANDDEFoIATIoNANALYSISOFROCKSLOPESJIAO
3、JianQIAOChunsheng(BeijingJiaotongUniversity，Be~fing100044)AbstractAnelasto——plasticmodelofintactrockisestablishedandaddedtotheexistingnumericalmanifoldmethod(NMM)fordeformationandstrengthanalysis．ThecorrespondingVC“programisthendeveloped．Forverification，severalloadsimulationsofrockspecimensa
4、recarriedout．Thecomputedresultsshowafavorablea-greementwitheitheranalyticalorphysicaltestresults．SincetheNMMhastheinherentadvantageindealingwithrockdiscontinuities，thenewNMMprogramequippedwiththecapacityofelasto—plasticanalysiscanbeanefec—tivetoolformoregeotechnicalprojects．．Thestabilityofar
5、ockslopeisanalyzedwiththeprogram．Inaddition，rockboltsaretakenintoaccountinthesimulationprocess．Differentrockboltingdesignschemesarecomparedthroughthenumericalsimulation．Thecomputedresultsofferthedisplacementfield，thestressdistributionandtheevolutionofplasticity，whichshowthatrockboltscanpreve
6、ntthejointsintheslopefromcrackingandthepres—tressedboltscanefficientlyrestricttheevolutionofplasticity．Inaddition，itisobservedthatrockbohscombinetherockblocksonbothsidesofthejointtodeformconsistently，enhancingtheentiretyoftherockslope．KeywordsNumericalmanifoldmethod，Elasto—plasticanalysis，Pr
7、ogramdevelopment，Discontinuousdeforma—tion，Rockslopes，Slopestability收稿日期：2008—11—11；收到修改稿13期：2008—12—05．第一作者簡介：焦健，巖土工程專業(yè)．Email：05115250@bjtu．edu．cnJournalofEngineeringGeology工程地質(zhì)學(xué)報20091引言數(shù)值流形方法?利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)——“流形”的有限覆蓋技術(shù)，把連續(xù)的和非連續(xù)的變形問題融為l一體，統(tǒng)一解決了有限元和非連續(xù)變形分
