[发明专利]基于岩体结构面随机强度的非连续变形分析方法

摘要

本发明提供了一种基于岩体结构面随机强度的非连续变形分析方法。首先，对岩体中的结构面进行分类，通过相关力学试验获取不同类型的结构面对应的强度参数，包括凝聚力、摩擦角及单轴抗拉强度的均值和标准差；然后，根据各类型结构面强度参数的均值和标准差，利用坐标变换法生成相应结构面的随机强度；最后，基于每一条结构面的随机强度对岩体进行非连续变形分析模拟，包括依据随机强度计算滑动摩擦力，以及依据随机强度进行接触判断、求解开闭状态等。依本发明的方法，结构面强度的取值更接近岩体的实际情况，非连续变形分析的计算结果更为准确、真实。

主权项

1.基于岩体结构面随机强度的非连续变形分析方法，其特征在于，包括：获取岩体中不同类型结构面的强度参数对应的均值和标准差；根据各类型结构面的强度参数对应的均值和标准差，生成各类型结构面对应的每条结构面的随机强度；基于每条结构面的随机强度进行非连续变形分析模拟；其中：强度参数包括：通过力学试验获取结构面的凝聚力c的均值与标准差σ_c，摩擦角的均值与标准差单轴抗拉强度f_t的均值和标准差σ_f；基于结构面的随机强度进行非连续变形分析的方法为：根据结构面的随机强度进行接触判断，设N_j为第j条结构面上的法向接触力，T_j为第j条结构面上的切向接触力，为第j条结构面上的切向位移矢量，为摩擦力矢量，||表示两个矢量指向同一方向，为第j条结构面的随机强度，c_j为第j条结构面的凝聚力，为第j条结构面的摩擦角，f_tj为第j条结构面的单轴抗拉强度，则：A、当前的接触状态为张开时，若N_j>f_tj，则接触状态保持不变；B、当前的接触状态为张开时，若N_j<0，且则将接触状态更新为滑动；C、当前的接触状态为张开时，若N_j<0，且则将接触状态更新为锁定；D、当前的接触状态为滑动时，若N_j>f_tj，则将接触状态更新为张开；E、当前的接触状态为滑动时，若N_j<0且则接触状态保持不变；F、当前的接触状态为滑动时，若N_j<0且则将接触状态更新为锁定；G、当前的接触状态为锁定时，若N_j>f_tj，则将接触状态更新为张开；H、当前的接触状态为锁定时，若N_j<0，且则将接触状态更新为滑动；I、当前的接触状态为锁定时，若N_j<0，且则接触状态保持不变。