基于有限变形理论的非连续变形分析方法改进.pdf

第30 卷 第11 期 岩石力学与工程学报 Vol.30 No.11 2011 年11 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov. ，2011 基于有限变形理论的非连续变形分析方法改进 1 1 2 高亚楠 ，高 峰 ，Man-chu Ronald YEUNG (1. 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221008 ； 2. 加州州立理工大学波莫那分校 土木工程系，加利福尼亚，波莫纳 91768，美国) 摘要：非连续变形分析(DDA)方法将研究对象离散为块体单元，属于离散介质计算方法的一种。原有的 DDA 计 算理论建立在小变形、小转动假设的基础上，通过时步的累加来模拟大变形、大转动，计算时会因此而产生误差， 尤其是当块体发生大转动时往往会产生较大误差。采用有限变形理论对现有的 DDA 程序进行改进，计算时根据 有限变形几何场对每一时步的计算结果进行更新，并通过2 个算例对改进后的程序进行验证。结果表明，改进后 程序可以很好地处理大转动问题，消除转动所带来的误差，并且在处理小位移、小转动问题时仍然有效，拓宽了 DDA 的使用范围，可作为工程计算的有效工具。 关键词：数值分析；非连续变形分析(DDA) ；有限变形理论；转动误差 中图分类号：O 24 1 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2011)11 –2360 –06 MODIFICATION OF DISCONTINUOUS DEFORMATION ANALYSIS METHOD BASED ON FINITE DEFORMATION THEORY 1 1 2 GAO Yanan ，GAO Feng ，Man-chu Ronald YEUNG (1. State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering ，China University of Mining and Technology， Xuzhou ，Jiangsu 221008 ，China ；2. Department of Civil Engineering ，California State Polytechnic University，Pomona ， California 91768，USA) Abstract ：The discontinuous deformation analysis(DDA) method which discretizes the study objects to blocks is a of discrete medium computation methods. The original DDA is based on the small deformation and small rotation assumption which uses time step accumulation to simulate the large deformation and large rotation. So it will produce errors ，especially when the large rotation occurs. The DD