1.一种含结构面的拱坝坝肩岩体失稳判断方法,其特征在于,包括步骤为:(1)建立结构面的应力、应变关系,取为负指数形式:式中,τf为断层带的剪应力,γf为断层带的剪应变,γ0为初始剪应变,Gf为剪切模量,m为形状参数。
令: A为断层带的面积,b为断层带半宽度,得到断层带的剪力-剪切位移的关系为:式中,Rf为断层带剪力,uf为断层带位移;u0是常量。
(2)构建岩体失稳的尖点突变模型
系统的状态由控制变量p、q和一个状态变量x确定。在由(x,p,q)构成的三维状态空间中,其势函数的标准形式为:突变点在控制变量p-q平面的投影就构成了分叉集B:
4p3+27q2=0 (4)
构建岩体结构面的尖点突变模型:
令 则有:
p≤0是系统失稳的必要条件,因此
式为结构面岩体失稳时满足的条件。
(3)监测结构面产生的位移,当达到式(9)的失稳条件时,会发出警报。
2.根据权利要求1所述的含结构面的拱坝坝肩岩体失稳判断方法,其特征在于,步骤(1)中形状参数m与断层介质的力学性质有关。
3.根据权利要求1所述的含结构面的拱坝坝肩岩体失稳判断方法,其特征在于,步骤(2)中平衡曲面的点在控制平面(p,q)内变化,只要不跨越分岔集,系统的平衡点个数及稳定性不会发生变化,一旦跨越分岔集,系统性质就会发生突变,只有当p≤0时,分岔集才会存在,因此p≤0是系统失稳的必要条件。
4.根据权利要求1所述的含结构面的拱坝坝肩岩体失稳判断方法,其特征在于,步骤(3)中在岩体结构面设置位移计和应力计,监测结构面产生的位移。