基于蒙特卡洛随机采样的土石混合体数值模型构建方法

土石混合体是一种在自然界中广泛存在的典型非均质岩土材料,建立与之对应的精细化模型是目前开展土石混合体数值计算的重要手段。在土石混合体模型随机生成的过程中,块石间的位置关系判定是极其重要的一个步骤,2个块石在二维平面内的位置关系有相离、接触、相交、内含4种情况,需要分别考虑。首先基于蒙特卡洛随机采样生成了一批任意形状的块石,然后基于AABB包围盒提出了块石位置关系判别算法,并基于此进行土石混合体模型的构建。土石混合体模型和均质土体模型的直剪试验结果表明:均质土体的剪切带较为规则平直,土石混合体的剪切带则较为宽厚和曲折;土石混合体的抗剪强度较均质土体有较大提升。     

深埋隧道拱部围岩潜在塌落破坏上限有限元分析

深埋隧道拱部围岩潜在塌落形态和范围的深入研究,为围岩压力与施工方案的确定提供依据.采用源于塑性极限分析上限理论的刚体平动运动单元上限有限元法,开展不同围岩内摩擦角?,剪胀角ψ和跨度(b/h)条件下的隧道拱部围岩潜在塌落破坏的计算分析.研究结果表明:围岩内摩擦角?减小时,临界容重系数γcrh/c线性减小而破坏范围却显著增加;而隧道跨度(b/h)增加时,破坏范围相应增长而临界容重系数γcrh/c却快速下降;剪胀角ψ增长将约束围岩,减小拱顶潜在塌落范围,γcrh/c上限解相应提高.     

渝怀铁路白马一号隧道进口高位危岩体稳定性分析

以渝怀铁路白马一号隧道进口高位危岩边坡中的具有代表性的^#1危岩体为研究对象，采用极限平衡法及离散单元法评估^#1危岩的稳定性。结果表明：极限平衡法计算便捷，但无法计算模型内部的应力、位移、速度等变化情况，且无法考虑多个结构面的相互影响；离散单元法模拟结果更贴近现实情况，但计算结果易受建模精度及模型参数的影响。两种计算结果均表明^#1危岩在自然状态下处于基本稳定状态。