基于廣義粒子動(dòng)力學(xué)的錦屏二級(jí)水電站引水隧洞圍巖穩(wěn)定性分析.pdf

1、地下隧洞是一種復(fù)雜的工程，其圍巖處于極其復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中，這使得圍巖穩(wěn)定性分析成為地下工程中十分重要的地質(zhì)力學(xué)問(wèn)題。工程中地下洞室的尺寸不斷增加，對(duì)圍巖穩(wěn)定性的要求也不斷增加，同時(shí)由于各種復(fù)雜及難以預(yù)測(cè)的地質(zhì)條件影響著圍巖的穩(wěn)定性，這直接影響到工程設(shè)計(jì)及施工管理，因而圍巖穩(wěn)定性評(píng)估對(duì)地下工程具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　無(wú)網(wǎng)格法基于點(diǎn)的近似，采用不同的形函數(shù)進(jìn)行積分，在不連續(xù)介質(zhì)以及大變形問(wèn)題的處理上、在計(jì)算過(guò)程中完全不需要對(duì)網(wǎng)格

2、進(jìn)行重構(gòu)和重新劃分。本文采用廣義粒子動(dòng)力學(xué)法（General Particle Dynamics，GPD法）對(duì)雅礱江錦屏二級(jí)水電站引水隧洞圍巖在不同埋深下隧洞開挖過(guò)程的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬仿真分析，研究工作主要有:
　　①以SPH法的離散方法和核近似法為基礎(chǔ)，通過(guò)質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒三個(gè)守恒控制方程，編寫基于C++語(yǔ)言的通用化GPD數(shù)值模擬仿真程序，同時(shí)編寫了基于Matlab的通用化后處理程序用于數(shù)據(jù)成像分析。
　

3、?、卺槍?duì)計(jì)算模型規(guī)模問(wèn)題以及運(yùn)算速度問(wèn)題，運(yùn)用了基于內(nèi)存池的內(nèi)存管理技術(shù)、基于多線程的并行計(jì)算技術(shù)以及基于KD樹的搜索配對(duì)算法，對(duì)基于C++語(yǔ)言的通用化GPD數(shù)值模擬仿真程序進(jìn)行了優(yōu)化，大大減少了配對(duì)搜索時(shí)間和單步計(jì)算時(shí)間。
　　③將巖石彈塑性本構(gòu)模型引入GPD數(shù)值模擬仿真程序中，并針對(duì)雅礱江錦屏二級(jí)水電站引水隧洞模型開發(fā)了配套的GPD粒子生成程序用于可視化建模。對(duì)其引水隧洞在不同埋深下的開挖卸荷過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬仿真，并對(duì)模型截