塊體離散元數值模擬技術及工程套用

《塊體離散元數值模擬技術及工程套用》是2016年11月1日中國建築工業出版社出版的圖書，作者是石崇、褚衛江、鄭文棠。

基本介紹

• 書名：塊體離散元數值模擬技術及工程套用
• 作者：石崇 褚衛江 鄭文棠
• 出版社：中國建築工業出版社 
• 出版時間：2016年11月01日
• 頁數：392 頁
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787112198481
• 印張：25.250
• 征訂號：29344

內容簡介

全書共由十二章構成，第一章為塊體離散元發展歷史與基本原理，第二章為3DEC5.0常用命令整理與使用規則，第三章為複雜塊體離散元數值模型實現技巧，第四章為利用3DEC進行非連續塊體運動分析，第五章為邊坡穩定性離散元數值模擬及工程套用，第六章為大型洞室群變形穩定性離散元分析及套用，第七章為裂隙岩體滲流離散元分析及工程套用，第八章為節理岩體動力特性離散元分析及套用，第九章深埋條件下高應力破壞與岩爆風險分析，第十章為傾倒變形體破壞機制離散元分析及套用，第十一章為柱狀節理岩體力學特性離散元分析，第十二章為3DEC學習與使用經驗總結。

目錄

第一章 塊體離散元發展歷史與基本原理

1．1 岩體力學離散化分析的必要性

1．2 離散元方法發展歷程

1．2．1 離散元發展歷程

1．2．2 結構面變形本構發展

1．2．3 結構面抗剪強度模型與發展

1．3 動態鬆弛離散元法基本原理

1．3．1 剛性塊體運動方程

1．3．2 變形塊體運動方程

1．3．3 多面體塊體離散元

1．4 離散元數值模擬流程

1．4．1 工程數值分析流程

1．4．2 3DEC數值分析流程

第二章 3DEC5．0常用命令整理與使用規則

2．1 3DEC簡介

2．1．1 安裝系統要求

2．1．2 軟體記憶體分配

2．1．3 3DEC檔案系統

2．1．4 計算單位

2．1．5 3DEC運行界面

2．2 基本術語與概念

2．2．1 符號約定

2．2．2 基本術語

2．3 3DEC常用命令流匯總

2．3．1 命令流基本格式

2．3．2 定義分析模式

2．3．3 幾何模型的構建

2．3．4 本構選取與參數定義

2．3．5 結構單元

2．3．6 初始應力施加

2．3．7 邊界條件施加

2．3．8 計算控制語句

2．3．9 時程記錄

2．4 數據後處理

2．5 本章小結

第三章 複雜塊體離散元數值模型實現技巧

3．1 AUTOCAD輔助建模

3．1．1 DXF檔案結構

3．1．2 DXF檔案寫入函式館

3．1．3 DXF檔案讀出函式館

3．1．4 地形插值等輔助建模函式

3．2 活用3DEc命令創建複雜塊體

3．2．1 隧洞3DEC數值模型構建

3．2．2 邊坡3DEC數值模型構建

3．2．3 基礎3DEC數值模型構建

3．2．4 與有限元格線耦合的離散元模型構建

3．2．5 隨機離散塊體生成

3．2．6 使用幾何（集）數據輔助模型操作

3．3 利用建好的模型快速施加力學條件

3．3．1 模型幾何參考面檢索與顯示

3．3．2 利用開挖面施加邊坡錨固

3．3．3 利用格線表面施加邊坡錨桿（索）

3．3．4 利用格線表面施加襯砌

3．3．5 利用建好的模型施加邊界力

3．4 活用Fish進行數據處理與修改

3．4．1 Fish語言簡介

3．4．2 Fish內部變數提取

3．4．3 利用函式輸出數據

3．5 本章小結

第四章 利用3DEC進行非連續塊體運動分析

4．1 剛性塊體運動模擬實例分析

4．2 DEC變形體模擬建築物倒塌實例

4．2．1 模型描述

4．2．2 計算模型與方案

4．2．3 倒塌過程模擬結果

4．2．4 爆堆形態

4．2．5 觸地衝擊與振動模擬

4．2．6 命令流解釋

4．3 剛性塊體信息導出與寫入

4．3．1 將剛性塊體信息導出

4．3．2 將有限元格線寫成3DEC塊體

4．4 塊體運動數值模擬探討

第五章 邊坡穩定性離散元數值模擬及工程套用

5．1 邊坡數值模擬考慮的因素

5．2 3DEC強度折減安全係數計算

5．3 河谷地應力場模擬分析實例

5．4 3DEC在邊坡工程中套用探討

第六章 大型洞室群變形穩定性離散元分析及套用

6．1 淺埋洞室群存在的問題

6．2 工程地質條件

6．3 數值模擬過程

6．3．1 模型的構建

6．3．2 格線的劃分

6．3．3 初始地應力及邊界條件設定

6．3．4 布設監測點及開挖運行

6．3．5 結果後處理

6．3．6 研究結論

6．4 本章小結

第七章 裂隙岩體滲流離散元分析及工程套用

7．1 3DEC裂隙滲流模擬原理

7．2 3DEC裂隙滲流命令流匯總

7．2．1 定義流體參數

7．2．2 求解初始狀態

7．2．3 運行耦合分析

7．2．4 常用命令匯總

7．3 工程實例分析

7．3．1 工程概況

7．3．2 數值模型與計算條件

7．3．3 計算成果分析

7．4 本章小結

第八章 節理岩體動力特性離散元分析及套用

8．1 3DEC中有關阻尼設定

8．1．1 動力系統的阻尼設定

8．1．2 時間步

8．1．3 格線尺寸要求

8．1．4 動力邊界條件設定

8．1．5 自振頻率與模態分析

8．2 一維應力波節理面傳播理論分析

8．3 二維波穿越節理面的波動效應數值模擬研究

8．3．1 二維波穿過節理面數值模擬研究

8．3．2 節理計算模犁

8．3．3 節理面參數對不同幾何點的透射率影響

8．3．4 結論

8．4 基於節理面波場等效的剛度參數取值研究

8．4．1 應力波穿越節理面波場

8．4．2 節理剛度確定的波場等效法

8．4．3 線性節理剛度等效模擬

8．4．4 影響因素分析

8．4．5 研究結論

8．5 爆破施工對傾倒變形體影響研究

8．5．1 岩石邊坡爆破分析中考慮的問題

8．5．2 計算模型

8．5．3 計算結果分析

8．5．4 計算命令流解釋

8．6 本章小結

第九章 深埋條件下高應力破壞與岩爆風險分析

9．1 深埋地下工程潛在問題與分析方法

9．2 錦屏大理岩脆一延轉換特徵與Hoek-Brwon本構描述

9．2．1 埋深大理岩室內試驗與力學特性

9．2．2 脆一延一塑本構模型

9．2．3 圍岩破損判別準則

9．2．4 案例分析（一）

9．2．5 案例分析（二）

9．3 岩爆類型與岩爆風險評估方法

9．3．1 岩爆類型

9．3．2 岩爆風險評價方法

9．3．3 案例分析（一）

9．3．4 案例分析（二）

9．4 本章小結

第十章 傾倒變形體破壞機制離散元分析及套用

10．1 工程中的傾倒變形破壞

10．2 傾倒變形邊坡各影響因素分析

10．2．1 計算模型與岩體參數

10．2．2 坡高影響分析

10．2．3 坡角影響分析

10．2．4 反傾結構面傾角影響分析

10．2．5 反傾結構面強度參數的影響分析

10．2．6 坡面與反傾層面走向夾角影響分析

10．3 傾倒變形邊坡處理方案評估

10．3．1 地質條件

10．3．2 監測數據

10．3．3 數值分析

10．4 典型命令流分析

10．5 結論

第十一章 柱狀節理岩體力學特性離散元分析

11．1 UDEC/3DEC與柱狀節理岩體工程的淵源

11．2 UDEC/3DEC幫助手冊中的柱狀節理玄武岩驗證案例

11．2．1 命令流中解析解的推導

11．2．2 命令流中的參數取值

11．2．3 規則柱狀節理的離散元分析

11．3 不規則柱狀節理的離散元模擬

11．3．1 柱狀節理構造和Voronoi圖形

11．3．2 UDEC/3DEC中的Voronoi

11．3．3 不規則柱狀節理玄武岩的UDEC模擬

11．3．4 不規則柱狀節理的3DEC數值承壓板試驗模擬

11．3．5 3DEC在柱狀節理玄武岩工程中的套用

11．4 本章小結

第十二章 3DEC學習與使用經驗

12．1 3DEC學習交流及程式開發

12．2 3DEC數值模擬常見問題分析

12．2．1 自編程式可能出現的運行錯誤

12．2．2 3DEC模型運算中可能問題

12．3 如何學好3DEC

主要參考文獻