三维模态变形体离散元方法及拱坝坝肩整体稳定分析

介绍：本文在离散元方法的基础上，研究结构系统从小变形到大运动、从连续到非连续破坏全过程的仿真分析方法，并应用于拱坝－坝肩系统稳定分析，实现了从连续介质到非连续介质统一的数值模拟。主要研究内容包括： 1. 阐述了离散元的基本原理，在此基础上，从小应变、有限运动的假定出发，提出了可变形的离散块体系统运动学和动力学描述，建立了一种三维模态变形体离散元方法（3MDEM）。该方法推动了离散元的变形、应力分析方法的发展，显著提高了离散元的计算效率。一系列的数值算例表明：本文方法在小变形阶段能够给出精确的应力应变分布，在小应变、有限运动阶段能够给出符合实际的破坏过程。同时该方法可以方便地处理静动力等各种问题。 2. 为了提高计算效率和计算精度，在简单模态变形体离散元基础上，进一步发展了二阶模态变形体离散元，更好地模拟了弯曲变形等高阶变形模式。