CAJ | 학술논문

断层广泛存在于岩体中,对于含有断层的岩体来讲,其在地震或各类开挖影响下的破坏往往是沿着断层面发生的,其中,断层面的粗糙性质对岩体破坏具有很大的影响.在现场勘测并研究检验实地断层面具有分形性质的基础上,用数值模拟方法研究了含分形断层面岩体破坏过程的应力响应、应力场、变形场和破坏机理.利用Weaerstrass-Mandelbrot函数构造分形维数D分别为1.1,1.2,1.3,1.4,1.5的5条自仿射分形曲线,并构造于数值模拟模型中,实施开挖引起岩体沿断层面破坏的数值模拟.用大型通用有限元分析(FEA)软件--ANSYS进行了模拟分析,并与含平面断层岩体的滑移破坏情况进行了对比分析.模拟分析表明,断层存在对岩体中的应力分布和变形分布有着强烈的阻隔作用,而且断层面分形维数越小,这种阻隔作用就越强烈,断层面的分形维数D=1.5时的应力分布和变形分布较D=1.1,1.2,1.3,1.4时更为接近无断层时的情况;随着断层面分形维数的增加,断层上盘(破坏或移动盘)对下盘的带动作用越来越大,断层面的分形维数D=1.1时的断层两侧岩体滑移落差值最接近于平面断层时的情况,断层露头处的台阶落差也最大,这与工程实际吻合.
단층엄범존재우암체중,대우함유단층적암체래강,기재지진혹각류개알영향하적파배왕왕시연착단층면발생적,기중,단층면적조조성질대암체파배구유흔대적영향.재현장감측병연구검험실지단층면구유분형성질적기출상,용수치모의방법연구료함분형단층면암체파배과정적응력향응、응력장、변형장화파배궤리.이용Weaerstrass-Mandelbrot함수구조분형유수D분별위1.1,1.2,1.3,1.4,1.5적5조자방사분형곡선,병구조우수치모의모형중,실시개알인기암체연단층면파배적수치모의.용대형통용유한원분석(FEA)연건--ANSYS진행료모의분석,병여함평면단층암체적활이파배정황진행료대비분석.모의분석표명,단층존재대암체중적응력분포화변형분포유착강렬적조격작용,이차단층면분형유수월소,저충조격작용취월강렬,단층면적분형유수D=1.5시적응력분포화변형분포교D=1.1,1.2,1.3,1.4시경위접근무단층시적정황;수착단층면분형유수적증가,단층상반(파배혹이동반)대하반적대동작용월래월대,단층면적분형유수D=1.1시적단층량측암체활이락차치최접근우평면단층시적정황,단층로두처적태계락차야최대,저여공정실제문합.