块体模型细胞自动机方法及其细胞分裂

摘要

【目的】弥补传统块体模型的不足，提升求解效率。【方法】将静态松弛离散单元法和细胞自动机相结合，用简单的物理力学规律模拟块体内部裂缝的演化过程，提出一种兼具计算效率与精度优势的块体模型分析方法。采用弹簧罚模型模拟岩块间的接触，通过迭代计算求解岩块整体的静定平衡解。基于Mohr-Coulomb准则，完成块体检索分裂、再计算这一循环过程，从而实现对岩块内部裂缝发展的模拟。基于计算机开发语言C++，自行编制分析程序CA-Block，利用该程序对大理岩岩块破坏的算例进行模拟分析。【结果】用所研发的程序模拟了不同围压作用下大理岩岩块裂缝的发展，程序模拟结果与试验结果一致。【结论】所研发的分析程序CA-Block兼具计算效率与精度优势，为分析和研究块体破坏及边坡稳定性提供了新思路。

关键词

块体模型 / Mohr-Coulomb准则 / 细胞自动机 / 弹簧罚模型