图16 节理之正向及剪力劲度比对峰后应力应变行为之影响
图17 同正向及剪力劲度比下二维模型与三维模型应力应变行为
(4)在应力分布方面,如图18所示:在二维与三维模型岩体内之应力分布有明显的不同;由图中可知:三维模型之最大主应力分布较均匀,而二维模型之应力集中情况较为严重。
2-D Model 3-D Model 图18 岩体内之最大主应力分布(dip = 60)
六、结 论
在3DEC分析过程中会自动将岩块再细分次级块体以计算岩块内部之变形;岩块之次级块体的数目较多则强度降低,与实际不符,所以在以3DEC模拟岩体之受力行为时,必须先确认网格大小之影响。
岩体强度随节理间距之增加而提高,但间距对峰后应力应变行为则无明显之影响;随连续度之增加而使强度降低、变形模数愈小,但与节理及岩桥间劲度比无关。以3DEC分析三维岩体亦可显现强度异向性行为,并与物理现象一致。
在双组间交互作用方面:岩体强度及峰后应力应变行为由倾角较大而强度较低之节理主控。
在真三轴应力的模拟方面:发现单轴压缩下节理走向改变也会影响3DEC强度分析结果,与物理现象相违背,但随中间主应力之增加影响程度愈小;中间主应力对峰后应力应变行为之影响并不明显。
在节理间距较大、劲度比较大的软硬节理岩盘较需要比较二维与三维分析之差异,可利用3DEC考虑岩体三维效应使分析更接近实际;二维模型之应力集中情况较三维严重。
七、致 谢
本研究部份由国科会计划NSC 86-2621-E-032-004经费支持,中兴顾问社大地力学研究中心提供程序软件,特此致谢。
参考文献
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