| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 主要符号 | 第15-16页 |
| 1 绪论 | 第16-26页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-18页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第18-22页 |
| 1.2.1 理论方面研究 | 第18-19页 |
| 1.2.2 试验研究 | 第19-20页 |
| 1.2.3 数值研究 | 第20-21页 |
| 1.2.4 问题的提出 | 第21-22页 |
| 1.3 研究内容和技术路线 | 第22-26页 |
| 1.3.1 本文主要研究工作 | 第22-23页 |
| 1.3.2 研究技术路线 | 第23-26页 |
| 2 广义粒子动力学概念和基本理论 | 第26-36页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 GPD方法的基本思想 | 第26-27页 |
| 2.3 GPD方法的基本方程 | 第27-29页 |
| 2.3.1 函数积分表示方法 | 第27-28页 |
| 2.3.2 GPD粒子近似 | 第28-29页 |
| 2.4 GPD方法基本控制方程 | 第29-30页 |
| 2.4.1 固体守恒方程 | 第29-30页 |
| 2.4.2 GPD质量守恒方程 | 第30页 |
| 2.4.3 GPD动量守恒方程 | 第30页 |
| 2.4.4 GPD能量守恒方程 | 第30页 |
| 2.5 GPD固体本构关系 | 第30-31页 |
| 2.6 GPD数值模拟步骤处理 | 第31-34页 |
| 2.6.1 构造核函数 | 第31页 |
| 2.6.2 选取光滑长度 | 第31-32页 |
| 2.6.3 邻近粒子搜索 | 第32页 |
| 2.6.4 选取人工粘度 | 第32-33页 |
| 2.6.5 选取时间积分 | 第33-34页 |
| 2.7 GPD法计算原理的程序化 | 第34-35页 |
| 2.8 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 岩石压缩条件下损伤局部化数值模拟 | 第36-64页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 岩石损伤局部化问题 | 第36-38页 |
| 3.3 GENERAL PARTICLE DYNAMICS(GPD)基本控制方程 | 第38-39页 |
| 3.4 粒子损伤模型 | 第39-41页 |
| 3.5 岩石单轴压缩数值模拟 | 第41-45页 |
| 3.5.1 数值模型 | 第41页 |
| 3.5.2 边界处理 | 第41-43页 |
| 3.5.3 岩石非均质特性 | 第43页 |
| 3.5.4 应力分析 | 第43页 |
| 3.5.5 数值模拟渐进破坏分析 | 第43-45页 |
| 3.6 岩石三轴压缩GPD数值模拟 | 第45-54页 |
| 3.6.1 数值模型 | 第45-46页 |
| 3.6.2 破坏强度准则 | 第46-47页 |
| 3.6.3 数值模拟岩样损伤局部化发展过程 | 第47-49页 |
| 3.6.4 数值模拟3D岩样破坏模式 | 第49页 |
| 3.6.5 数值模拟不同应力条件下岩样破坏模式 | 第49-53页 |
| 3.6.6 不同粒子间距对破坏模式的影响 | 第53-54页 |
| 3.7 中间主应力的影响 | 第54-61页 |
| 3.7.1 中间主应力对应力应变曲线的影响 | 第54-55页 |
| 3.7.2 中间主应力对强度的影响 | 第55-57页 |
| 3.7.3 中间主应力对损伤局部化的影响 | 第57-60页 |
| 3.7.4 中间主应力对破裂角的影响 | 第60-61页 |
| 3.8 小结 | 第61-64页 |
| 4 GPD模拟土质边坡稳定性分析 | 第64-90页 |
| 4.1 引言 | 第64-65页 |
| 4.2 GPD弹塑性本构关系 | 第65-67页 |
| 4.2.1 弹塑性本构关系 | 第65-66页 |
| 4.2.2 Drucker-Prager屈服准则 | 第66-67页 |
| 4.3 GPD粒子塑性模型 | 第67-68页 |
| 4.4 塑性修正过程 | 第68-70页 |
| 4.4.1 张力裂隙处理 | 第69页 |
| 4.4.2 应力调节回归算法 | 第69-70页 |
| 4.5 GPD模拟边坡渐进破坏 | 第70-73页 |
| 4.5.1 边界处理 | 第70-72页 |
| 4.5.2 人工粘度 | 第72页 |
| 4.5.3 人工应力 | 第72-73页 |
| 4.5.4 时间步长选取 | 第73页 |
| 4.6 GPD模型的边坡安全系数求解 | 第73-74页 |
| 4.7 数值模型验证 | 第74-85页 |
| 4.7.1 实例I | 第74-76页 |
| 4.7.2 安全系数分析 | 第76页 |
| 4.7.3 速度分析 | 第76-77页 |
| 4.7.4 等效塑性应变分析 | 第77-79页 |
| 4.7.5 不同内摩擦角分析 | 第79-80页 |
| 4.7.6 实例II | 第80-85页 |
| 4.8 滑裂面对比 | 第85-88页 |
| 4.9 小结 | 第88-90页 |
| 5 虚拟键GPD方法分析土质边坡稳定性 | 第90-110页 |
| 5.1 引言 | 第90页 |
| 5.2 VB-GPD基本公式 | 第90-92页 |
| 5.2.1 VB-GPD控制方程 | 第90-91页 |
| 5.2.2 Drucker-Prager模型 | 第91-92页 |
| 5.3 VB-GPD方程离散化 | 第92-93页 |
| 5.4 虚拟键模型 | 第93-96页 |
| 5.4.1 虚拟键塑性损伤模型 | 第93页 |
| 5.4.2 虚拟键作用原理 | 第93-96页 |
| 5.5 VB-GPD数值结果 | 第96-108页 |
| 5.5.1 土体试样单轴压缩数值模拟 | 第96-101页 |
| 5.5.2 不同粒子间距数值模拟 | 第101-102页 |
| 5.5.3 土质边坡稳定性数值模拟 | 第102-103页 |
| 5.5.4 安全系数和判断准则 | 第103-104页 |
| 5.5.5 边坡稳定性分析 | 第104-106页 |
| 5.5.6 VB-GPD和FEM数值结果比较 | 第106-108页 |
| 5.6 小结 | 第108-110页 |
| 6 虚拟键GPD方法分析含裂隙岩质边坡稳定性 | 第110-138页 |
| 6.1 引言 | 第110-111页 |
| 6.2 VB-GPD算法介绍 | 第111-112页 |
| 6.2.1 基本控制方程 | 第111-112页 |
| 6.2.2 VB-GPD固体本构关系 | 第112页 |
| 6.3 虚拟键损伤及内力计算 | 第112-114页 |
| 6.3.1 虚拟键损伤模型 | 第112-113页 |
| 6.3.2 虚拟键GPD离散化控制方程 | 第113-114页 |
| 6.4 VB-GPD数值模型 | 第114-115页 |
| 6.4.1 VB-GPD裂隙边坡模型建立 | 第114-115页 |
| 6.4.2 数值模拟参数设置 | 第115页 |
| 6.5 VB-GPD数值模拟结果 | 第115-126页 |
| 6.5.1 共线梯形裂隙排布模拟结果 | 第116-117页 |
| 6.5.2 岩桥角度小于直角的梯形裂隙排布模拟结果 | 第117-119页 |
| 6.5.3 岩桥角度大于直角的梯形裂隙模拟结果 | 第119-121页 |
| 6.5.4 岩桥角度等于直角的裂隙排布模拟结果 | 第121-123页 |
| 6.5.5 多排梯形裂缝排布模拟结果 | 第123-124页 |
| 6.5.6 多排间隔梯形裂隙排布模拟结果 | 第124-126页 |
| 6.6 裂纹启裂模式和贯通类型 | 第126-129页 |
| 6.6.1 裂纹启裂模式 | 第126-127页 |
| 6.6.2 裂纹贯通模式 | 第127-129页 |
| 6.7 稳定性分析 | 第129-130页 |
| 6.7.1 VB-GPD安全系数的计算 | 第129-130页 |
| 6.8 位移分析 | 第130-136页 |
| 6.8.1 岩桥位移分析 | 第130-132页 |
| 6.8.2 坡顶位移分析 | 第132-133页 |
| 6.8.3 位移场分析 | 第133-136页 |
| 6.9 小结 | 第136-138页 |
| 7 结论与展望 | 第138-142页 |
| 7.1 主要研究结论 | 第138-139页 |
| 7.2 主要创新点 | 第139页 |
| 7.3 研究展望 | 第139-142页 |
| 致谢 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-158页 |
| 附录 | 第158页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第158页 |
| B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目目录 | 第158页 |