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自1982年Riehard.E.Goodman与石根华正式提出了块体理论(BlockTheory)以来,随着国内外学者对其研究的深入,块体理论已日益被广泛接受,也已成为岩石工程稳定性分析的重要方法。随着近几年岩体地震灾害的频发,块体理论对岩体在静力条件下的稳定性分析已经不能满足应用要求。本文采用Newmark法研究了块体地震响应过程,基于visual studio平台编写了关键块体地震响应分析计算程序。程序通过输入地震动记录及关键块体信息,包括结构面几何与力学参数,块体容重等,可得出关键块体在地震作用下的安全系数时程曲线,速度时程曲线,位移时程曲线等,从而实现关键块体地震响应分析。主要研究工作和特点表现在以下几个方面: 1.提出了关键块体地震响应分析接触判断算法。通过判断在地震作用下块体结构面实际接触情况(脱离,嵌入与接触),得出关键块体的运动情况,从而改进了关键块体地震响应分析方法,并在程序中得以实现。 2.改进了关键块体地震响应分析结构面接触面积算法。以往关键块体地震响应分析方法通常考虑结构面为无限,并忽略在块体运动过程中接触面积逐渐发生变化,而造成计算的不准确。基于空间坐标转化为平面坐标,凸凹多边形判断,凸形面与凹形面在平移过程中的相交面积计算等方法,从而计算出在块体运动过程中其实际接触面积大小。改进了关键块体地震响应分析方法。 3.验证了程序以及实现了凹形关键块体地震响应分析。程序验证包括理论验证与对比分析。通过对某个边坡关键块体算例地震响应分析理论解与程序计算结果对比,以及通过石根华块体动力计算程序与程序在某几个边坡关键块体地震响应分析的结果上的对比,程序的正确性得到了较好的验证。并基于关键块体凹形面的面积计算方法,实现了地下硐室凹形关键块体的地震响应分析。 4.将关键块体地震响应分析程序应用于大岗山水电站地下厂房主变室段工程实例之中。