基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型

作     者：郑安兴 罗先启 陈振华 ZHENG An-xing;LUO Xian-qi;CHEN Zhen-hua

作者机构：浙江水利水电学院水利与环境工程学院浙江杭州310018 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 浙江省钱塘江管理局勘测设计院浙江杭州310016 

基　　金：浙江省自然科学基金(No.LQ18E090003) 国家自然科学基金(No.51279100)~~ 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2019年第40卷第2期

页      码：799-808页

摘      要：考虑裂隙水流与岩体开裂之间的相互作用,在含裂隙单元的附加节点上引入反映裂隙局部特性的附加函数,然后基于考虑裂隙面水压力作用的虚功原理,推导出了采用扩展有限元法分析水力劈裂问题的控制方程,给出了裂隙水流与岩体开裂相互作用的扩展有限元实现方法,并采用该方法对岩石试件与压力隧洞在裂隙水压作用下的开裂过程进行了数值模拟。数值计算结果表明:岩石试件裂纹内水压变化规律与试验结果相吻合;裂隙长度较小时,裂隙的存在对压力隧洞周围岩体应力、位移场的影响较小,随着裂隙的扩展,其影响范围将逐步扩大;水力劈裂对隧洞的径向位移影响较小,而对环向位移的影响较大,考虑水力劈裂耦合分析得到的环向位移要大于不考虑裂隙内水压分析得到的结果。

主 题 词：扩展有限元法 岩体裂隙 水力劈裂 压力隧洞 耦合模型 

学科分类：08[工学] 0818[工学-交通运输类] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0903[农学-动物生产类] 0813[工学-化工与制药类] 0901[农学-植物生产类] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2018.0251

馆 藏 号：203453483...