三维可视化仿真技术在岩土工程中的应用
2025年08月18日 08:51:59
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声发射和微震效应是判断岩石在高地应力作用下断裂或破坏的指标，通过获取声发射和微震的测量结果，可以定位和评估由地下开挖导致的岩体的老化或破坏。很好的理解开挖洞室破坏圈的范围和形状、洞室周围的屈服圈有利于对地下洞室安全、经济的设计以及建造。基于此目的，我们需要了解和地下开挖过程相联系的声发射装置。
首先介绍两个针对地下开挖中声发射的数值模拟方法，基于有限差分法的FLAC和基于离散元法的PFC。
应用FLAC和PFC两种方法相结合的目的是充分利用每个模型的体系同时限度减小对计算机内存的需求。通过在每个循环步对位移、速度、力的改变来实现两种方法的结合。
声发射传感器周围的岩体用PFC模拟而其他的岩体用FLAC模拟并同时考虑地质条件的复杂性和开挖洞室的顺序。用这种方法可以模拟布置在在地下洞室中的声发射传感器的声发射行为，模拟结果与现场监测的结果可以很好的吻合。在岩体中用于观测的声发射系统被用来分析岩体承载区的有效性以及洞室的整体稳定性。
报告的第二部分介绍一种新颖的方法：通过和有限元应力分析方法的比较并依据声发射监测数据反分析岩体强度参数。这种方法依据一般的声发射测得的岩体的初始极限、对复杂实验数据的分析、用声发射和微地震装置监测到的地下监测过程。这种好用的神奇的方法帮助现场的工程师在EXCEL中执行反分析。该方法在EXCEL中被应用同时得到了对系统参数产生客观影响的方法。这种神奇的算法允许用户用交互的方式完成整个分析过程。利用这种方法并和现场实验数据比较可以得到岩体的强度参数。这表明依据声发射监测到的数据这种神奇的方法可以有效地被用于岩体强度参数的反分析。
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