节理岩体中P波传播的组合有限元-离散元法数值研究

本文将组合有限元-离散元法（FDEM）应用于节理岩体中的应力波传播问题。首先简要介绍了FDEM的基本理论，并对FDEM中常用的结构面表征方法进行了综合分析。然后，在粘性边界条件（VBC）的基础上，加入粘-弹性边界条件（VSBC），以吸收人工边界处的反射波，恢复残余位移，使之符合实际工程。此外，对VBC和VSBC的适用范围进行了验证，表明改进FDEM中的VBC和VSBC不仅能很好地应用于连续介质范围，而且能很好地应用于新裂缝形成的情况。最后，通过求解几个经典模型，验证了FDEM方法在不同节理中的应力波传播规律。结果表明：FDEM的计算结果与基于位移不连续性模型的解析解和通用离散元程序（UDEC）的数值解吻合较好，说明改进的FDEM能较好地模拟节理岩体中应力波的传播规律。