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| 岩体工程中,如地下洞室开挖、矿山开采、边坡开挖等,岩石块体沿着结构面产生滑动破坏的现象十分常见。针对这种由结构面切割而成的块体结构岩体,石根华博士提出了块体理论分析方法,该方法理论上是完备的,数学证明是严谨的,且易于编程,为解决块体结构岩体稳定性判断提供了基本方法和手段。本文首先利用块体理论对岩石块体在静力条件下的稳定性进行了研究,然后在此基础上又提出了基于块体理论的动力稳定分析方法。论文主要研究成果包括以下几个方面:(1)在利用块体理论进行分析前,对于大量存在的裂隙需要对其进行概化分组,确定其优势产状,因此提出了基于遗传算法和模糊C均值的岩体结构面分组方法,以及一种新的极点等值线图绘制方法,并在Fortran的Quickwin绘图模式下对两者实现可视化。(2)在Fortran平台下实现了全空间赤平投影程序、块体稳定分析程序、块体形态可视化程序以及平衡区域图程序的编制,并可在AutoCAD中查看输出结果。(3)首次提出了地震作用下基于块体理论的块体动力稳定性分析方法,包括:①仅考虑摩擦力时不定位块体的动力稳定分析;②考虑摩擦力和粘聚力时定位块体的动力稳定分析,同时也考虑到了锚固力以及静水压力的影响;③进而又将Newmark法累积滑移量的思想引入到块体动力稳定分析中来,提出了块体累积滑动位移的概念与计算方法,并考虑了块体滑动后结构面强度的损失,得到了块体累积滑动位移曲线以及强度损失前后块体动安全系数对比曲线;④编制了基于参数敏感性的块体稳定性分析程序,可为设计提供参考。(4)将上述程序应用于官地水电站尾调室上游边墙块体动静力稳定分析中,为设计提供参考依据。 |
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