当前岩石力学数值方法的几点思考
对岩土工程数值分析的几点思考
在 实 际 的 岩 土 工 程 数 值 分 析 中 ．人 们 常 常 用 简 化 之 后 的 物 理 模 型 来 解 决 复 杂 的 工 程 问题 ．然 后 再 将 其 转 化 成 数 学 问 题， 利 用 数 学 方 法 来解 决 这 些 问题 。 例如 ： 饱 和 软 黏 土地 基 出现
大 面 积 沉 降 问 题 ，就 可 以 通 过 转 化 成 太 沙 基 一 维 固 结 物 理 模 型， 然后 再 转 化 成 固 结 方 程 来求 解 。 在 实 际运 用 中 ， 连续 介 质 力 学 模 型 一 直 得 到广 泛 的 使 用 ， 连续 介 质 力 学 模 型 主要 包 括 以下 几种方程 ： 首先是运动微 分方程 ， 这 种 方 程 式 分 为 动 力 和 静 力 两种形式 ： 其次 是几何 方程 ， 几 何 方 程 包 括 小 应 变 分 析 和 大 应 变分析两种 ， 分 别 用 于 不 同 的实 际分 析 ； 还有一种是本 构方程 ，
摘 要 ： 实践 表 明 ， 岩 土 工 程 数 值 分 析 对 工 程 师把 整 体 握 岩 石 工程 而 言 至 关 重 要 ， 岩 土 工 程 问题 的 解 决可 以采 用 连 续介 质 力
学模 型 来 辅 助 分 析 ， 但 是 需要 注意 的 还 有 如 何 构 建 相 关 的 工 程 实 用 成 本 方 程 。 关 于岩 土 工 程 数 值 分 析 ， 本 文 将 结 合我 国岩 土 工程 数
值 分 析 的 现 状 来展 开 讨 论 。 关键词 ： 岩 土 工程 ； 数值 分析； 本 构 模 型
中 图分 类 号： Ｔ Ｕ ４ ５ ２ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ ７ — ０ ０ ６ １ — ０ １
采矿工程中的岩石力学问题探讨与解决方案
采矿工程中的岩石力学问题探讨与解决方案引言：采矿工程中，岩石力学是一门关键的学科，它研究岩石的强度、变形性质和破坏机理等方面的问题。
岩石力学问题的解决对于确保采矿工程的顺利进行至关重要。
本文将就采矿工程中常见的岩石力学问题进行探讨，并提出相应的解决方案。
1.岩石强度分析与评估在采矿工程中，岩石强度分析与评估是保证工程安全运行的基础。
首先，需要对岩石样本进行采集，并通过试验手段测定其强度参数。
然后，基于实测数据，进行岩石强度参数的统计分析，确定岩石的强度分布特征。
最后，结合采矿工程的实际情况，进行岩石强度评估，并制定相应的支护方案。
2.岩石变形性质研究在采矿工程中，岩石的变形性质对于工程的稳定性和安全性具有重要影响。
因此，需要开展岩石的变形特性研究，包括岩石的弹性模量、剪切模量、压缩模量等参数的确定。
这可以通过采取野外观测、试验室试验以及数值模拟等方法进行。
研究结果可以为采矿工程的设计和管理提供科学依据。
3.岩石力学模型建立建立适用于采矿工程的岩石力学模型是解决岩石力学问题的重要步骤。
根据岩石的物理性质和实测数据，可以选择合适的力学模型，并进行参数拟合。
常用的岩石力学模型包括弹性模型、弹塑性模型和粘弹塑性模型等。
建立准确可靠的力学模型有助于预测岩石的强度和变形，为采矿工程提供科学的指导。
4.岩石破坏机理研究研究岩石的破坏机理是为采矿工程提供有效的支护措施的重要前提。
通过对岩石的破坏过程进行分析，可以确定岩石发生破坏的主要因素和机制。
常见的岩石破坏机理包括岩石断裂、滑动、剥落等。
研究岩石的破坏机理可以为制定合理的支护措施和采矿方案提供科学依据。
5.岩石支护措施设计根据岩石力学问题的分析结果，设计有效的支护措施是确保采矿工程安全运行的关键。
支护措施可以根据实际情况选择，常见的支护方式包括开挖法支护、钢支撑、锚索支护等。
通过合理设计和施工，可以增强岩石的稳定性，保证采矿工程的正常进行。
总结：采矿工程中的岩石力学问题是影响工程安全运行的重要因素。
岩石静态力学参数测试方法与数据处理
岩石静态力学参数测试方法与数据处理岩石是地球上常见的天然物质，研究岩石的力学参数对于地质灾害预测、工程设计以及资源勘探等领域具有重要意义。
本文将介绍岩石静态力学参数的测试方法与数据处理。
一、岩石静态力学参数的测试方法1. 岩石抗压强度测试岩石抗压强度是岩石力学参数中的关键指标之一，它反映了岩石的抗压能力。
常用的测试方法包括单轴压缩试验和直接剪切试验。
在单轴压缩试验中，需要使用压力机对岩石样品进行垂直方向的单向加载，同时测量加载过程中岩石的变形和承载能力。
通过绘制应力-应变曲线，可以得到岩石的抗压强度参数。
而直接剪切试验则是将岩石样品切割成一个矩形或圆形的平面，再对这个平面进行横向和纵向的剪切加载，通过测量剪切力和位移来推导出剪切强度。
2. 岩石弹性模量测试岩石的弹性模量是指岩石在受力下能够发生弹性变形的能力，是衡量岩石刚性的重要参数。
常用的测试方法包括弹性波速度法和恒定应力法。
在弹性波速度法中，通过在岩石样品上产生激发弹性波，测量波传播速度来计算岩石的弹性模量。
这种方法常用于实验室条件下对小尺寸岩石样品进行非破坏性测试。
而恒定应力法则是在施加一定大小的应力下，测量岩石样品的应变，通过根据背反映的力学模型计算岩石的弹性模量。
二、岩石静态力学参数的数据处理1. 数据采集与记录在进行试验时，需要对实验过程中产生的数据进行准确的记录。
这些数据包括施加的力、变形量、位移等。
可以使用计算机或数据采集系统来实现自动化的数据记录，以减少因人为操作导致的误差。
2. 数据处理与分析数据处理是在原始数据的基础上进行数据修正、提取有效信息以及统计分析的过程。
在岩石静态力学参数的数据处理中，需要对原始数据进行平滑处理、误差修正，并进行数据拟合和计算。
平滑处理是通过去除噪声和异常值，使得数据更加平滑。
常用的平滑方法有移动平均法、多项式拟合法等。
误差修正是根据实际情况对数据进行校正，主要考虑仪器误差和环境因素。
校正过程中需要参考相关的国际或行业标准。
岩石岩土工程中的岩石力学参数确定方法
岩石岩土工程中的岩石力学参数确定方法岩石岩土工程是研究岩石与土壤力学性质以及它们在工程中的应用的学科。
在岩石岩土工程中，岩石力学参数的确定对工程的设计和施工起着至关重要的作用。
本文将探讨一些常用的岩石力学参数确定方法，以及它们的优缺点和适用范围。
一、岩石的基本力学参数在进行岩石力学参数的确定之前，首先需要了解岩石的一些基本力学参数。
常见的岩石力学参数有抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等。
其中，抗压强度是最常用的参数之一，它代表了岩石在承受外力作用下的抵抗能力；抗拉强度则代表了岩石在拉伸破坏时的抵抗能力；弹性模量则代表了岩石在受力时的变形性能；泊松比则代表了岩石的体积变化性能。
二、实验室试验方法实验室试验是确定岩石力学参数的主要方法之一。
常见的实验室试验方法包括单轴压缩试验、三轴剪切试验和拉拔试验等。
单轴压缩试验是最常用的方法，通过施加垂直于样品轴向的压力来测定岩石的抗压强度和弹性模量；三轴剪切试验则通过施加各个方向的剪切力来测定岩石的抗剪强度和泊松比；拉拔试验则通过拉伸样品来测定岩石的抗拉强度。
虽然实验室试验方法准确可靠，但其局限性也是显而易见的。
首先，实验室试验需要大量的时间和精力，成本较高；其次，实验室试验只能对样品进行静力学性能的测定，无法考虑到工程中的复杂应力状态；最后，岩石在实验条件下的力学性质与实际工程条件下可能有差异，因此需要进行必要的修正。
三、现场观测方法现场观测是另一种确定岩石力学参数的重要方法。
常见的现场观测方法有钻孔取样法、地下水位观测法和地震勘探法等。
钻孔取样法可以获取现场岩石的样品，通过实验室试验进一步确定岩石的力学性质；地下水位观测法可以分析地下水位的变化，从而推断岩石的孔隙水压力和渗透性；地震勘探法则可以测定岩层的速度、衰减等参数，从而推断岩石的弹性模量和泊松比。
现场观测方法具有不可替代的优势。
首先，现场观测可以直接获取到岩石的真实性质，避免了实验室试验可能存在的偏差；其次，现场观测能够考虑到工程中的实际应力状态和变形情况；最后，现场观测方法相对简便，成本也较低。
对岩石力学的认识和看法
对岩石力学的认识和看法
岩石力学是研究岩石在地质作用下物理力学、工程力学性质及其
变形、破坏规律的一门综合学科。
岩石力学的发展，为解决工程中相
关的问题提供了广泛的理论与技术支持。
岩石力学是一门复杂的学科，它涉及到许多分支领域，例如材料力学、固体力学、地质学和工程学等。
对岩石的破坏过程进行深入的研究，可以为岩土工程、地质灾害
防治、能源资源开发和环境保护等领域提供重要的理论支持和指导作用。
岩石力学的研究方法包括实验方法、理论分析方法、数值模拟方
法等，这些方法可以相互补充，为研究提供更多的手段。
在未来的发
展中，岩石力学将更加注重与其他学科的交叉融合，为有效地解决岩
石工程实际问题提供更加全面和深入的探索和研究。
岩石力学数值计算方法研究
岩石力学数值计算方法研究摘要：对几种常用岩石力学数值计算方法的优越性和局限性进行探讨，分析了岩石力学数值计算方法存在的瓶颈和当前解决这些问题的途径。
关键词：数值方法，岩石力学1 引言当前岩石力学数值计算方法得到迅猛发展，出现了有限差分、有限元、边界元、离散元、块体元、无限元、流形元及其混合应用等各种数值模拟技术，使复杂岩石力学工程问题的设计发生了根本性的变化[1]。
不同数值计算方法的结合,更能发挥各种数值方法优势互补的作用，如有限元—边界元的混合、有限元—离散元的混合、有限元—无限元和有限元—块体元的混合采用等。
然而，由于岩体具有非连续、非均质、各向异性、天然初始地应力影响、地下水影响及复杂边界条件处理等诸多复杂性使得当前岩石力学数值计算仍然是一个值得探讨的问题。
2 常用岩石力学数值计算方法应用分析2. 1 有限元法1966 年,布理克[2] (W. Blake)最先应用有限元法解决地下工程岩石力学问题。
目前，在岩石力学数值计算方面，有限元法主要用来求解线弹性、弹塑性、粘弹塑性、粘塑性等问题，是地下工程岩体应力-应变分析最常用的方法。
其优点是可以部分地考虑地下结构岩体的非均质和不连续性，可以给出岩体的应力、变形大小和分布，并可近似地依据应力、应变规律去分析地下结构的变形破坏机制。
2. 2 边界元法边界元法在20 世纪70年代中期得到迅速发展，在处理半无限域或无限域问题方面非常方便，适用于解决岩石力学问题尤其是岩石力学中地下开采的有关问题。
该法只在求解区域的边界上进行离散(剖分单元)，这样就把考虑问题的维数降低了一维，这也是边界元法的优点。
例如,在线弹性区域或无限域、半无限域采用边界元法，在非线性的区域采用有限元法，充分发挥各自的优势，使计算效率、计算精度得到提高和改进，这对工程实际应用是很有意义的[2 ,4]。
王泳嘉[4]等人讨论了边界元的应力不连续法和直接边界积分法，并用应力不连续法给出了位移不连续时的解。
第九章 岩石力学的数值模拟分析
拉各朗日 牛顿运动 显式差分 元法 定律
全区域划分单元
岩石软弱，大变形，岩体的破 坏以变形为主
一、概述 二、岩石力学中的大规模计算——并行算法 三、不连续变形分析 四、无单元法
五、界面元方法
二、岩石力学中的大规模计算— —并行计算
近30年计算机发展很快，也推动了有限元的发展，并已 应用于实际工程问题。但在遇到实际工程问题时，就有了困 难，主要是实际工程量的DOF（自由度）太大。第一，工程 对象几何形状复杂，如地下厂房的构造，尾水管内墩子，拱 坝和地基往往也涉及很大的范围。第二，在求解一些角度点， 如镇墩、排水孔结构等，自由度往往都很大。第三，在考虑 岩体的开裂、岩体中的裂隙等，则要求更为庞大的自由度。 这些都对计算能力提出了很高的要求，虽然现在的计算机的 计算能力有了很大的提高，但是要完成更加复杂的计算任务， 为了提高计算的规模和减少计算时间，就需要进行并行计算。 几乎所有的大型计算机都是并行机。并行计算对于超大型的 数值模型运算已经是一个必不可少的工具。
一、概述 二、岩石力学中的大规模计算——并行算法 三、不连续变形分析 四、无单元法
五、界面元方法
三、不连续变形分析
通常状态岩体是被节理和断层等构造切割成的不 连续介质，这些不连续介质影响着岩体结构的滑移和 破坏，不连续介质数值模型即是为了解决这种地质问 题而产生的。
非连续变形分析,即DDA(Discontinuous Deformation Analysis)，是由石根华博士提出的分析块体系统运动和 变形的一种数值方法。它以自然存在的节理面或断层切 割岩体形成不同的块体单元，以各块体的位移作为未知 量，通过块体间的接触和几何约束形成一个块体系统。 在块体运动的过程中，严格满足块体间不侵入。将边界 条件和接触条件等一同施加到总体平衡方程。总体平衡 方程是由系统的最小势能原理求得。求解方程组即可得 到块体当前时步的位移场、应力场、应变场及块体间的 作用力。反复形成和求解总体平衡方程式，即可得到多 个时步后以至最终平衡时的位移场及应力场等情况以及 运动过程中各块体的相对位置及接触关系。因此，DDA 方法可以模拟出岩石块体的移动、转动、张开、闭合等 全部过程并据此判断岩体的破坏程度、破坏范围，从而 对岩体的整体和局部稳定性作出正确的评价。
岩石力学数值实验报告
岩石力学数值实验报告引言岩石力学是地球科学的一个重要分支，研究岩石的力学性质和变形规律。
为了更好地理解岩石的力学行为，科学家们开展了一系列的实验研究。
本实验通过使用数值模拟方法，以岩石样本的应力-应变关系为研究对象，旨在探究岩石的力学特性和变形模式。
实验步骤步骤1：创建数值模型首先，通过计算机软件创建一个岩石样本的数值模型。
模型的构建需要考虑样本的形状和大小、物理属性等因素。
我们选择了一个典型的立方体状样本，并设置了合适的材料参数。
步骤2：施加边界条件为了模拟实际岩石样本的状态，需要施加一些边界条件。
比如，在顶部施加一个垂直向下的载荷，并在侧面施加一定的约束条件，以保持样本的稳定。
步骤3：加载应力在数值模型中，我们可以通过施加不同的载荷形式来模拟实验中的应力加载。
常用的应力加载方式包括均匀加载、递增加载和脉冲加载等。
根据实际需要，我们选择了递增加载方式。
步骤4：模拟应变应变是岩石变形的重要参数之一。
通过在数值模型中测量岩石样本的应变变化，可以了解其力学性质。
在实验中，我们记录了岩石样本在不同应力下的应变情况。
步骤5：分析结果根据实验数据，我们对岩石样本的力学性质进行分析。
包括估计材料的弹性模量、塑性参数等，并绘制出应力-应变曲线。
结果与讨论实验数据分析通过数值模拟实验，我们获得了岩石样本在不同载荷下的应变数据。
利用这些数据，我们可以计算出岩石的应力-应变曲线，并进一步分析岩石的力学性质。
结果展示我们绘制了岩石样本在不同载荷下的应变-应力曲线，并通过计算得到了岩石的弹性模量和塑性参数。
根据曲线的变化趋势，我们可以得出岩石在不同应力下的变形模式。
结果讨论根据实验结果和数据分析，我们可以得出以下结论：1. 岩石样本在低应力下表现出弹性行为，即应力消失时，岩石会完全恢复原状。
2. 随着载荷的增加，岩石样本的应变开始发生塑性变形，不再完全恢复原状。
这表明岩石的塑性变形能力较弱。
3. 在高应力下，岩石样本的变形模式更加明显，出现了破坏和失稳的现象。
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第16卷 第5期岩石力学与工程学报16(5):502～505 1997年10月Ch inese J ou rna l of R ock M echan ics and E ng ineering O ct.,1997当前岩石力学数值方法的几点思考 李 宁 G.Sw oboda (西安理工大学岩土所 西安 710048) (奥地利茵斯布鲁克大学 奥地利 A-6020)岩石力学是研究岩体材料的物理力学性质并将其应用于工程问题的学科。
岩体比任何人工材料的力学特性都复杂,其复杂性可归结为三个方面:(1)岩体都是非连续、非均质、各向异性的介质;(2)岩体在开挖前就受到地应力(构造应力、温度应力、自重应力)和地下水等的作用;(3)岩体工程中的绝大多数问题都是三维问题,其二维表示最多也只是一种粗劣的近似。
对于边坡和隧道工程,即使垂直于分析平面的方向上尺度很大,岩体的节理方向及其几何特征也不可能符合二维的理想情况;在许多情况下,隧洞或坑道的轴向与地应力的主轴方向不重合,这时也不能简化成二维问题分析。
1 岩石力学研究方法的局限性由于岩体材料的上述复杂性,致使传统的岩石力学研究方法在解决实际工程问题方面软弱无力,研究成果大都停留在高等学府的书斋里[1]。
究其原因,似有以下几方面:(1)由于岩体的不连续性与非均质性引起的岩石试样明显的“尺寸效应”,使得在实验室对岩块试样的大量研究成果大都不能直接应用于工程实际,室内试验所得参数(如E、R a、c、Υ等)往往要减小几倍到一个数量级才能与现场观测结果吻合。
(2)由于岩体结构面的复杂的几何与物理力学特性,致使特别倚重的传统的脆性材料结构模型试验方法也面临难以克服的弱点:首先对岩体结构面细部的各种近似模拟、制作就已经失去了定量分析的可能性;其次模型与原理的各种应力比尺、几何比尺、材料力学性质参数比尺往往很难达到统一、相容,使得荷载模拟困难重重,此外离心机、电磁引力模拟地应力的局限性也很大;最后模型试验不仅成本高、工期长、工况少,而且所得到的结果也不全面,仅为若干测点上的应变,破坏状态无法重复再现,不能长期保留。
所以这种研究方法在许多发达国家已经被数值分析方法所取代。
(3)岩体力学的现场试验一般均耗费巨资,且受地形、地质、施工条件限制,分析、试验结果不具代表性,很难推广到其它工程。
工程上常常将洞室的导洞开挖作为现场原型试验、观测研究,除了耗费巨资,影响工期外,其结果不仅不能应用于地质条件不同的另一地下工程,而且也存在着现场岩体节理间距与该导洞最终成洞洞径大小的不同的“尺寸1997年3月18日收到初稿。
效应”问题,使该“原型试验”结果在该洞室工程中的应用也受到了限制。
(4)由于以上原因,致使岩石力学至今没有它相对独立的、完整的、实用的理论体系,而是借用各种连续介质力学理论、离散体力学理论、粘性流体理论、损伤、断裂理论等。
特别令人感到焦虑的是岩石力学的理论发展与岩石工程实践脱节的趋势有增无减。
综上所述,岩石力学数值分析方法自然而然地成为岩石力学与工程问题强有力的主要研究手段和方法之一。
2 岩石力学数值方法的作用与优势2.1 室内试验与实际工程间的桥梁作用在岩体的室内试验与节理面的室内、外试验的基础上,可以借助各种数值模型(如节理单元模型、界面单元模型、夹层单元模型、多组节理的损伤模型),组合出各种不同节理方位、不同节理密度与充填的岩体力学模型,将室内试验结果通过数值方法,直接地应用于现场岩体的应力场、变形场、强度与稳定性分析计算与研究中。
2.2 对模型试验的补充、替代作用通过对个别基本的实体模型试验(如光弹、脆性材料模型试验等)材料与试验条件的数值仿真模拟对比分析,校准数值模型的本构关系、破坏准则与参数后,即可将绝大部分的昂贵的实体模型试验用虚拟的“无成本”的计算机数值模型试验所替代;在极短的时间内(往往是几分钟或十几分钟)模拟各种工况条件;并可得到任意点的位移、应力、速度、加速度和塑性状态等试验无法直接测得的内变量分布;试验结果可永久保留,试验状态可任意重复再现。
2.3 对现场原型试验的补充、替代作用通过对现场原型或试验段的实测与反分析,可校准或得到现场节理岩体的等效力学模型,逐步取代昂贵的、只有重大工程才能支付得起的现场原型试验,加快工程进度,且可考虑不同的地形、地质与施工条件,推广、扩大分析试验结果的应用范围与使用条件。
3 当前岩石力学数值方法存在的问题(1)很多工程技术人员对岩石力学数值方法的特殊作用与重要性认识不足,将数值方法仅仅作为计算工具的多,作为研究工具的少。
宁肯耗费二十万元做脆性材料模拟试验,也不愿花三万元做数值模拟试验。
(2)数值分析人员有相当一部分追求新理论的多,考虑实际应用的少;对各种岩样本构模型研究的多,对岩体中的各种节理、裂隙等不连续结构面模型及其参数的选取研究的少;考虑复杂多样的施工方法对岩体力学性质影响的研究更少。
(3)作为数值方法理论与方法载体的数值分析软件的不足可分为以下几个方面:(a )当前国内、外流行的通用大型软件(如AD I NA ,AN SYS ,ABAQU S ,M A RC ,・305・第16卷 第5期李 宁等:当前岩石力学数值方法的几点思考NA STRAN 等)大都是针对金属、混凝土等人工材料开发的,对岩体中的节理、裂隙等不连续面、塑性软化、膨胀湿陷、孔压消散、损伤断裂等以及各种施工方法如分期开挖引起地应力释放转移、喷锚支护、预应力加固、排水固结、回填灌浆等力学响应都无能为力。
(b )国内各家自己开发的软件大都只3～5个人年的开发积累,10人年以上的就很少,其功能、可靠性、精度、前后处理等方面无法与国外的大型软件(一般均有50～100人年的开发积累)相比,且普遍存在着功能单一、应用范围窄、适用条件苛刻,无法处理常见的病态方程,没有经过严格的验证与考验等问题。
(c )目前引进国外的岩土工程方面的大型软件如F I NAL ,FLA C ,EFG 等程序,不是因为仅有执行程序、目标程序而无法进一步开发,就是因为版权问题而使开发推广受到限制。
本文认为前二点也是造成当前岩石力学数值方法“声誉高、信誉低”的主要原因之一[2]。
4 21世纪岩石力学数值方法的任务随着计算机技术、计算方法理论、数值分析理论及各种新的试验技术与现场测试技术的发展,岩石力学数值分析将不再被局限在“输入一个数据、计算一个结果”的传统的计算器模式之内。
现代数值方法的作用与功能可归纳为:4.1 强有力的分析计算器作用输入某一工程的基本几何参数、力学参数与施工条件,通过数值分析方法得到该工程任一施工阶段的定量分析结果,如应力、变形、位移、安全度、稳定性等。
根据输入参数的情况可得到:(1)输入准确参数,将得到准确的结果;(2)估计出参数的上、下限,可得到工程的最不利和最安全两种极限状态;(3)无法确定参数时,可根据经验给出一系列参数的取值范围,研究各参数对分析结果的敏感性,将工程设计人员对复杂的、抽象的工程变形、强度、稳定性态进行估计、评价的工作转化成对工程介质参数的简单、直观的估计、评价工作。
4.2 万能材料试验机作用运用相应的力学模型建立实际岩样的数值模型,模拟现场大剪、大三轴、真三轴、动力三轴等各种试验设备的试验条件、加载条件[5],研究岩土材料试样、节理模型的强度、极限变形、应力2应变关系特性、变形与破坏的力学机理及各种节理方位、间距、充填情况下的岩体试样本构关系,变形强度特性。
4.3 模拟工程岩体现场行为和响应模拟岩体地下工程的不同开挖次序、探讨不同地应力场作用下的洞室最优开挖方案与最优支护参数的确定[3,4],将洞室的经验化支护与衬砌设计推进到科学化、定量化设计的新水平;模拟分析岩体边坡工程的不同加固方案,探讨边坡的合理开挖顺序与最优加固设・405・岩石力学与工程学报1997年计方案与设计参数[5]等等。
4.4 监测2反馈2调整模型作用通过对现场岩土体位移与应力的监测反馈资料,调整数值分析中预设的模型与参数,进一步提高数值预测分析的精度与可靠度;或直接利用现场监测资料进行数值反演分析,得到岩土体的初始地应力状态与初始物理力学参数[6],为下一阶段的数值预测分析提供可靠的前提条件,或为设计与施工提供具体定量参数。
5 结语(1)根据计算机的发展历史可以预测21世纪计算机的发展将会更加迅猛,当前数值分析计算中存在的很多限制因素在21世纪将自动消失,为数值方法在岩石力学与工程中的广泛应用提供了坚实的基础与更多的机遇。
(2)数值方法本身的发展,如有限元法的进一步向模拟离散化介质功能方面的发展;离散元法向模拟连续介质功能方面的发展;流形元、拉格朗日元法等的发展等等都为其在岩石力学与工程中的地位的提高起到了不断的巨大促进作用。
(3)本文作者认为数值方法在岩石力学与工程的研究中具有特殊的重要作用与地位。
但并不意味着降低室内试验、野外测试工作的重要性。
相反,岩石力学数值方法的发展必将推动、依靠室内、外试验技术的发展,也必将促进解析方法的进一步发展。
以上对21世纪数值方法在岩石力学中的地位进行了粗浅的论述,不妥之处敬请同行专家批评指正。
致谢 谢定义教授阅读了全文并提出了宝贵意见与建议,特此致谢。
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