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构面网络与实际地质剖面具有高度的几何相似性,同时结构面网络统计参数和实测值的误差(最大为
              11.86%)完全可以满足工程应用的要求,可在统计意义上定量表征复杂的节理岩体结构。



















                                                图 3 岩体结构面网络模拟图形检验

                                              表 2 岩体结构面网络模拟参数检验
                    结构面组                对比参数               实测值                 模型值             相对误差?%
                                     结构面迹线条数                 41                 43               4.88
                                      倾向均值?(°)              199.51             176.8             11.38
                     第 1组
                                      倾角均值?(°)              85.93              87.13             1.40
                                      半迹长均值?m               0.59               0.66              11.86
                                     结构面迹线条数                 70                 70               0.00
                                      倾向均值?(°)              96.86              98.54             1.73
                     第 2组
                                      倾角均值?(°)              67.63              70.42             4.13
                                      半迹长均值?m               0.65               0.68              4.62
                                     结构面迹线条数                 22                 23               4.55
                                      倾向均值?(°)              283.58             275.78            2.75
                     第 3组
                                      倾角均值?(°)              85.93              82.86             3.57
                                      半迹长均值?m               0.57               0.61              7.02
                                     结构面迹线条数                 11                 10               9.09
                                      倾向均值?(°)              288.86             276.32            4.34
                     第 4组
                                      倾角均值?(°)              39.24              37.42             4.64
                                      半迹长均值?m               0.73               0.67              8.22


              3 节理岩体数值试样快速生成技术


                  在节理岩体数值仿真试验中,仿真对象是具有随机统计特征的节理裂隙系统,且在变形过程中断
              续节理会不断扩展、贯通,数值计算需要大量重复且计算网格需要不断调整,对计算网格的快速生成
              和调整以及数值计算方法本身都提出了很高的要求,常规的数值计算方法是难以适应的                                          [12 - 14] 。近年来
              发展起来的数值流形法           [15] 为解决这些难题提供了有效手段,该方法采用物理和数学两套覆盖系统,是
              当前模拟分析断续介质变形破坏过程的最高效和最适宜的方法,且为破坏过程中网格高效、快速调整
              创造了条件,如图 4所示。
              3.1 基于矩阵表达的数值流形单元快速生成算法 针对数值流形法两套覆盖的特点,本文发展了一种
              基于矩阵表达的单元切割与搜索方法,该方法通过线段求交和离散,建立表示所有点、线之间几何拓
              扑关系的关系矩阵,只需根据关系矩阵即可无重复无遗漏的实现流形单元的快速生成,如图 5所示。

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