| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 第1章 绪论 | 第17-33页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第17-21页 |
| 1.1.1 DDA方法在含有结构面的地下工程中的应用 | 第17-19页 |
| 1.1.2 DDA方法中的接触问题 | 第19-20页 |
| 1.1.3 问题的提出 | 第20-21页 |
| 1.2 主要科学问题及国内外研究现状 | 第21-29页 |
| 1.2.1 块体系统接触状态求解 | 第21-23页 |
| 1.2.2 块体系统接触力计算 | 第23-25页 |
| 1.2.3 块体系统阻尼特性分析 | 第25-26页 |
| 1.2.4 块体稳定评价方法及加固措施 | 第26-29页 |
| 1.3 研究目标和研究内容 | 第29-31页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第29页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第29-31页 |
| 1.4 技术路线 | 第31-33页 |
| 第2章 与有限元耦合的DDA方法及建模方法改进 | 第33-67页 |
| 2.1 概述 | 第33-34页 |
| 2.2 DDA方法的理论基础 | 第34-44页 |
| 2.2.1 典型子矩阵的推导 | 第34-37页 |
| 2.2.2 块体系统平衡方程及其求解 | 第37-43页 |
| 2.2.3 块体系统中的接触问题及开闭迭代求解 | 第43-44页 |
| 2.3 DDA与有限元的耦合分析 | 第44-48页 |
| 2.3.1 位移模式的推导 | 第44-46页 |
| 2.3.2 单元子矩阵的推导 | 第46-47页 |
| 2.3.3 复杂接触问题分析 | 第47-48页 |
| 2.4 与有限元耦合的DDA方法的程序实现 | 第48-51页 |
| 2.4.1 网格坐标描述选择 | 第48-49页 |
| 2.4.2 DDA子矩阵计算中的数值积分 | 第49-50页 |
| 2.4.3 结构化程序设计 | 第50-51页 |
| 2.5 与有限元耦合的DDA建模改进方法 | 第51-62页 |
| 2.5.1 地质结构面的基本分类 | 第51-52页 |
| 2.5.2 传统与有限元耦合的DDA建模方法 | 第52-53页 |
| 2.5.3 与有限元耦合的DDA建模的改进方法 | 第53-60页 |
| 2.5.4 与有限元耦合的DDA方法和传统DDA方法的模型比较 | 第60-62页 |
| 2.6 算例验证 | 第62-65页 |
| 2.6.1 计算模型 | 第62-63页 |
| 2.6.2 计算结果 | 第63-65页 |
| 2.7 小结 | 第65-67页 |
| 第3章 块体系统接触状态的显式求解 | 第67-94页 |
| 3.1 概述 | 第67-68页 |
| 3.2 势能函数的块体位移表达 | 第68-69页 |
| 3.3 接触嵌入判断及嵌入位移 | 第69-73页 |
| 3.3.1 接触嵌入判断及接触进入点 | 第69-71页 |
| 3.3.2 法向和切向嵌入距离 | 第71-73页 |
| 3.4 采用逼近的阶跃函数模拟接触约束状态 | 第73-78页 |
| 3.4.1 接触状态的阶跃函数表达 | 第73-76页 |
| 3.4.2 阶跃函数光滑化 | 第76-78页 |
| 3.5 基于拉格朗日插值的接触势能函数 | 第78-80页 |
| 3.6 变尺度法求解块体系统势能函数 | 第80-83页 |
| 3.6.1 求极值的方法选择 | 第80-81页 |
| 3.6.2 极值求解过程 | 第81-83页 |
| 3.7 接触状态求解及后处理 | 第83-85页 |
| 3.7.1 接触状态求解 | 第83页 |
| 3.7.2 后处理 | 第83-84页 |
| 3.7.3 实现流程 | 第84-85页 |
| 3.8 算例验证 | 第85-92页 |
| 3.8.1 滑块模型 | 第85-89页 |
| 3.8.2 多块体隧洞模型 | 第89-92页 |
| 3.9 小结 | 第92-94页 |
| 第4章 考虑接触力的块体系统求解 | 第94-119页 |
| 4.1 概述 | 第94-95页 |
| 4.2 考虑接触力的显式DDA基本方程 | 第95-100页 |
| 4.2.1 接触力的点荷载表达形式 | 第95-97页 |
| 4.2.2 含有接触力的块体位移显式表达形式 | 第97-100页 |
| 4.3 块体系统接触约束方程组 | 第100-112页 |
| 4.3.1 块体接触问题及互补理论 | 第100-105页 |
| 4.3.2 接触力与位移之间的约束条件 | 第105-108页 |
| 4.3.3 接触约束方程组的光滑化 | 第108-112页 |
| 4.4 接触约束方程组的求解 | 第112-114页 |
| 4.5 算例验证 | 第114-117页 |
| 4.5.1 滑块模型 | 第114-115页 |
| 4.5.2 块体冲击杆件模型 | 第115-117页 |
| 4.6 小结 | 第117-119页 |
| 第5章 块体系统阻尼特性研究 | 第119-143页 |
| 5.1 概述 | 第119-120页 |
| 5.2 阻尼对块体运动变形的影响 | 第120页 |
| 5.3 常见的阻尼模型分析 | 第120-122页 |
| 5.4 考虑阻尼的块体系统运动方程 | 第122-127页 |
| 5.4.1 考虑粘性阻尼的块体系统运动方程 | 第122-125页 |
| 5.4.2 考虑非粘性阻尼的块体系统运动方程 | 第125-127页 |
| 5.5 含有非粘性阻尼的对称化表达 | 第127-130页 |
| 5.5.1 拟静态粘弹性模型 | 第127-128页 |
| 5.5.2 含有非粘性阻尼的等价DDA运动方程 | 第128-130页 |
| 5.6 含有非粘性阻尼的Newmark积分 | 第130-131页 |
| 5.7 外荷载作用下块体振荡特性 | 第131-139页 |
| 5.7.1 考虑非粘性阻尼的接触模拟 | 第131-132页 |
| 5.7.2 考虑非粘性阻尼的DDA解 | 第132-134页 |
| 5.7.3 恒力作用下的块体振荡特性 | 第134-137页 |
| 5.7.4 谐振激励下的块体振荡特性 | 第137-139页 |
| 5.8 算例验证 | 第139-141页 |
| 5.8.1 计算模型 | 第139-140页 |
| 5.8.2 计算结果 | 第140-141页 |
| 5.9 小结 | 第141-143页 |
| 第6章 块体稳定评判方法及加固措施研究 | 第143-162页 |
| 6.1 概述 | 第143页 |
| 6.2 块体失稳破坏形式 | 第143-147页 |
| 6.3 基于结构面强度折减法的块体稳定评价方法 | 第147-151页 |
| 6.3.1 基于结构面强度折减法的安全系数评价方法 | 第147-149页 |
| 6.3.2 结构面强度折减法的失稳判据 | 第149-150页 |
| 6.3.3 基于结构面强度折减法的安全系数评价法和刚体极限平衡法的比较 | 第150-151页 |
| 6.4 不稳定块体的加固措施 | 第151-158页 |
| 6.4.1 锚杆对不稳定块体的加固研究 | 第151-155页 |
| 6.4.2 灌浆对不稳定块体的加固研究 | 第155-158页 |
| 6.5 算例验证 | 第158-161页 |
| 6.5.1 计算模型 | 第158-159页 |
| 6.5.2 锚杆加固效果 | 第159-160页 |
| 6.5.3 灌浆加固效果 | 第160-161页 |
| 6.6 小结 | 第161-162页 |
| 第7章 结论与展望 | 第162-167页 |
| 7.1 结论 | 第162-164页 |
| 7.2 展望 | 第164-167页 |
| 参考文献 | 第167-182页 |
| 攻博期间发表论文及科研成果目录 | 第182-184页 |
| 致谢 | 第184-185页 |
