目前,在巖體開挖工程中爆破是非常用的一種方法,根據(jù)爆破開挖的巖體特征,掌握爆破荷載在巖體中的破壞作用,不僅可以提高爆破工程效率而且還可以保障工程的安全性。本文基于顆粒離散元軟件PFC2D對(duì)巖石對(duì)節(jié)理巖體爆破和微差爆破進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。本論文主要從以下幾個(gè)方面展開研究:1.在介紹顆粒流程序基本原理的基礎(chǔ)上,通過單軸壓縮實(shí)驗(yàn)研究細(xì)觀參數(shù)對(duì)計(jì)算模型宏觀力學(xué)性質(zhì)的影響規(guī)律,為細(xì)觀參數(shù)的選取提供參考依據(jù)。2.利用顆粒流軟件PFC2D建立了巖體數(shù)值模型,通過炸點(diǎn)膨脹來模擬爆破作用。將PFC2D數(shù)值模型的建立過程細(xì)化為5個(gè)部分進(jìn)行介紹,包括顆粒集合體的生成,模型細(xì)觀參數(shù)的標(biāo)定,無反射邊界的施加、阻尼參數(shù)的設(shè)置及節(jié)理的設(shè)置。3.通過對(duì)數(shù)值模型爆破荷載、細(xì)觀參數(shù)、邊界條件、阻尼形式的處理,在顆粒流程序中可以得到能夠模擬爆破的數(shù)值計(jì)算模型,實(shí)現(xiàn)了顆粒流程序模擬在巖體爆破數(shù)值模擬中的應(yīng)用,建立了完整巖體爆破模型,結(jié)果表明:爆破過程經(jīng)歷了地表隆起、裂隙擴(kuò)展和巖塊拋擲三個(gè)過程驗(yàn)證了PFC2D模擬巖體爆破的可行性。4.運(yùn)用顆粒流軟件PFC2D建立了節(jié)理巖體模型,施加爆破荷載,得到在節(jié)理存在時(shí),節(jié)理對(duì)巖體爆破破壞... 

【文章來源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 顆粒流程序計(jì)算流程1.2 基本假設(shè)PFC 在解決動(dòng)態(tài)變形等問題的過程中，需要滿足平衡方程、邊界條件以方程（朱小軍，2014），所以為了計(jì)算簡(jiǎn)便對(duì)顆粒和接觸作了如下假設(shè)（Itas14；周健，2000）：（1）在 PFC2D 中，組成模型的顆粒可以看成無厚度的圓盤狀，而且為剛性體。（2）因?yàn)閱卧g是柔性接觸方式，這使得單元間存在部分重疊，接觸小決定了重疊量的多少（計(jì)時(shí)鳴，2014）。（3）單元接觸處有特有的連接強(qiáng)度。（4）顆粒和顆粒、顆粒和墻體之間的接觸形式可視為點(diǎn)接觸。

= + ( ) （= + ( )其中： 、 、 為主慣性矩； 、 、 為角加速度； 、 、 力矩。4 迭代原理根據(jù) PFC 中的基本假設(shè)，在二維問題中，顆粒是沒有厚度的圓盤，在中，顆粒是圓球狀顆粒，一般情況下，PFC 是用來解決不規(guī)則顆粒的所以 PFC 又可以稱作簡(jiǎn)化型的離散單元法（陳永興，2012；蘇梁，）。


本文編號(hào)：3140132