隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展,水電、礦山、交通等領(lǐng)域大型巖體工程不斷涌現(xiàn),發(fā)生了大量失穩(wěn)、破壞等工程災(zāi)害事故。工程巖體經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史年代形成,內(nèi)含大量的節(jié)理、裂隙、斷層及破碎帶等結(jié)構(gòu)面,結(jié)構(gòu)面的張開(kāi)、滑移等非連續(xù)大變形是工程災(zāi)害發(fā)生的主因。為此,需要發(fā)展描述工程巖體非連續(xù)大變形行為的分析方法或數(shù)值工具。 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)學(xué)習(xí)所非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)與工程組學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)發(fā)展了三維節(jié)理巖體非連續(xù)變形分析方法(3D-DDA),可模擬含多組非貫通節(jié)理的非均質(zhì)巖體大變形破壞過(guò)程:(1)針對(duì)計(jì)算區(qū)域的節(jié)理分布特征,建立確定性的節(jié)理分布模型或按概率分布的隨機(jī)節(jié)理模型;(2)基于節(jié)理網(wǎng)絡(luò)的空間拓?fù)潢P(guān)系,建立三維塊體系統(tǒng)切割算法;(3)采用Weibull分布給材料參數(shù)賦值,來(lái)描述巖體材料的非均質(zhì)性;(4)針對(duì)非貫通節(jié)理等連續(xù)區(qū),采用虛擬節(jié)理來(lái)描述其連續(xù)變形行為;(5)針對(duì)空間任意形狀(凸、凹?jí)K體)的三維塊體系統(tǒng),采用侵入塊體理論進(jìn)行高效的塊體接觸搜索,并建立統(tǒng)一的接觸表達(dá)式。 在國(guó)家“973”計(jì)劃課題(2014CB047101)和國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51479191)的資助下,相關(guān)學(xué)習(xí)成果發(fā)表在International Journal of Geomechanics 和Computers and Geotechnics上。