块体系统不连续变形分析理论的初步开发和应用

块体系统不连续变形分析是石根华博士近年提出的分析块体系统运动变形的一种新的数值模型。它是在假定的位移模式条件下,由弹性理论位移变分法建立总体平衡方程式,通过施加或去掉块体界面刚硬弹簧,使得块体单元界面之间不存在嵌入和张拉现象,因此满足位移边界条件。此外,该模型是非连续介质力学模型,能够反映块体系统大位移、大变形特点。为此,对其在工程应用上作了探讨,初步开发了相应于该数值模型的计算机应用程序,并对三峡船闸边坡开挖变形进行了分析。计算结果表明,岩体被开挖后,船闸边坡和中墩靠近临空面在一定范围内产生明显的不连续变形,应力大小和方向也发生了改变,垂直临空面方向因应力释放而显著减小。因此岩体发生不连续变形,开挖卸荷范围比有限元法算出的拉应力区要小得多,这似乎更接近实际岩体的变形规律。