土木工程岩土工程裂隙岩体毕业论文中英文资料对照外文翻译文献综(8)

土木工程岩土工程裂隙岩体毕业论文中英文资料对照外文翻译文献综述

均质各向异性裂隙岩体的破坏特性

概述

由于岩体表面的裂隙或节理大小与倾向不同，人们通常把岩体看做是非连续的。尽管裂隙或节理表现出的力学性质要远远低于岩体本身，但是它们在岩体结构性质方面起着重要的作用，岩体本身的变形和破坏模式也主要是由这些节理所决定的。从地质力学工程角度而言，在涉及到节理岩体结构的设计方法中，软弱表面是一个很重要的考虑因素。

解决这种问题最简单的方法就是把岩体看作是许多完整岩块的集合，这些岩块之间有很多相交的节理面。这种方法在过去的几十年中被设计者们广泛采用，其中比较著名的是“块体理论”，该理论试图从几何学和运动学的角度用来判别潜在的不稳定岩块（Goodman & 石根华 1985；Warburton 1987；Goodman 1995）；另外一种广泛使用的方法是特殊单元法，它是由Cundall及其合作者（Cundall & Strack 1979； Cundall 1988）提出来的，其目的是用来求解显式有限差分数值问题，计算刚性块体或柔性块体的位移。本文的重点是阐述如何利用公式来描述实际的节理模型。

既然直接求解的方法很复杂，数值分析方法也很难驾驭，同时由于涉及到了数目如此之多的块体，所以寻求利用均质化的方法是一个明智的选择。事实上，这个概念早在Hoek-Brown准则（Hoek & Brown 1980；Hoek 1983）得出的一个经验公式中就有所涉及，它来自于宏观上的一个直觉，被一个规则的表面节理网络所分割的岩体，可以看做是一个均质的连续体，由于节理倾向的不同，这样的一个均质材料显示出了各向异性的性质。

本文的目的就是：从节理和岩体各自准则出发，推求出一个严格准确的公式，来描述作为均匀介质的节理岩体的破坏准则。先考查特殊情况，从两组相互正交的节理着手，得到一个封闭的表达式，清楚的证明了强度的各向异性。我们进行了一项试验：把利用均质化方法得到的结果和以前普遍使用的准则得到的结果以及基于计算机编程的特殊单元法（DEM）得到的结果进行了对比，结果表明：对于密集裂隙的岩体，结果基本一致；对于节理数目较少的岩体，存在一个尺寸效应（或者称为比例效应）。本文的第二部分就是在保证均质化方法优点的前提下，致力于提出一个新的方法来解决这种尺寸效应，基于应力和应力耦合的宏观破坏条件，提出利用微极模型或者Cosserat连续模型来描述节理岩体；最后将会用一个简单的例子来演示如何应用这个模型来解决比例效应的问题。

问题的陈述和均质化方法的原理

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