使用不连续元产生伪离散断裂网络(DFN)
岩体由原岩和不连续面或体组成,岩石边坡的阶梯式破坏(Step-Path Failure of Rock Slopes)是由断裂面上的滑动和这些断裂之间岩桥的拉伸破坏共同形成的。Jennings (1970)【A mathematical theory for the calculation of the stability of slopes in open cast mines】首次提出了岩石边坡的阶梯路径,他使用极限平衡方法分析了岩体沿着节理面的剪切破坏,完整岩石的剪切和岩桥的拉伸破坏,引入了连续性系数和不连续性系数的概念,同时考虑了多种阶梯路径模型以及岩桥对岩体和不连续体剪切强度的影响。
不连续元(Discontinuity Elements)除了可以模拟沿着不连续方向的滑动外,也可以模拟不连续的张开或闭合。详细的模拟步骤参考【有限元模拟岩石边坡阶梯式破坏(Step-Path Failure of Rock Slopes)】。在那篇文章中使用不连续元模拟了三条非贯通的节理,并与UDEC的模拟结果作了比较。可以看出最大应变出现在岩桥部位,整体的位移沿着节理面滑动。
Plaxis没有自动生成离散断裂网络(DFN)的功能,因此如果想在模型内加入更多的节理,必须手动实现。为此在上面模型的基础之上,增加了3条与之近似平行的随机节理,同时增加了一条垂直于边坡面的节理。模拟结果如下图所示。