岩体工程有限元分析中弱面的力学模型——弱面单元分析

摘要

本文较系统地讨论了模拟岩体弱面的等厚度四节点弱面单元,着重分析了岩体转动对弱面单元的影响。并指出:即使弱面厚度很小,但只要弱面产状处在不太有利位置,或绕弱面单元端点转动,都会给单元剪应力从正或负的方面带来很大影响,甚至改变单元由滑动所产生的剪应力的符号。文中详细的推导了考虑转动影响的弱面单元的几何矩阵[B]e、单元应力矩阵[S]e、单元刚矩度阵[K]e以及单元初始应力所引起的等效结点荷载等计算公式。文中还证明了古德曼节理单元是等厚度弱面单元的一种特殊情况——即δ/l趋于零的情况.