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该文在参考现有的大量文献的基础上,针对节理岩体从弹性力学变分原理出发建立了三维块体系统非连续变形模型,编制了相应的三维块体系统非连续变形分析程序.主要内容包括:1.在一定的线性位移模式下,利用弹性力学变分原理建立三维块体系统非连续变形分析的总体平衡方程,并对各块体的单元刚度矩阵和荷载子矩阵(包括点荷载、线荷载、面荷载、弹性应力、初始应力和惯性力等)进行了详细的推导,给出了其表达式,把这些独立子矩阵加到总体方程的矩阵上去,建立起块体系统非连续变形模型.2.块体间高效而正确的接触判断,是实现三维块体系统非连续变形分析方法计算的关键.该文采用分格检索技术搜索相邻块体,利用公共面判断块体接触类型,较之直接检查法节约了时机,提高了计算效率.3.讨论了三维块体系统非连续变形分析方法中的嵌入准则.解决三维块体系统非连续变形分析方法中接触问题的关键在于最先进入面的寻找和确定,一旦确定了进入面,所有的接触最终都可以转化成点—面接触,该文重点建立了三维块体的角—面接触模型,并用矢量方法和罚函数法进行了详细的理论推导,给出了接触子矩阵的表达式.4.许多学者研究岩体中单个岩块的稳定性时,一般都采用极限平衡方法,但这些方法都存在文中所提及的一些缺点.为此,该文引用物理模型试验和应用三维块体系统非连续变形分析方法分析楔形体的稳定性及破坏模式,三维块体系统非连续变表分析方法由于考虑动力平衡和所有破坏模式包括复杂的旋转破坏模式,可作为常规的分析楔形体稳定性的方法.5.地下水是维护岩体结构稳定性的重要因素之一,在岩体结构稳定性分析中经常考虑到地下水的作用.在实际工程中,块体单元形状一般较复杂,且块体侧面和表面上作用的裂隙水水位可以是任意情况,通过地下水位观测数据插值拟合形成地下水位面,建立了任意形状块体的一般水压力作用模型,研究了地下水对滑坡稳定性的影响.6.在实际的岩土工程中,岩体内的温度变化往往会影响其应力状态和节理裂隙的张开和滑动等变形,因此很有必要研究温度发生变化时节理岩体的热应力响应问题.7.锚杆支护是工程中常采用的加固方式,在数值方法中必须加以考虑.在Shi的原二维DDA中,锚直作为一个线弹簧元件被考虑,Yeung(1991),Chang(1994),Chern(1995)和Ohnishi(1995)等人分别利用DDA方法分析了地下结构开挖过程中锚杆的加固效果.考虑到原DDA中的锚杆模型主要计及杆体的轴力而对杆体抗剪作用考虑较少,Te-chih Ke(1997)进一步提出了改进的岩石锚杆模型.在该文中,作者针对一维块体系统非连续变表分析方法的特点,建立了能更好反映锚杆在裂隙附近的变形机制及其与裂隙面相互作用的力学模型,综合考虑锚杆的抗拉和抗剪作用,实现三维块体系统非连续变形分析方法中锚杆的数值模拟,探讨了锚杆的加固机理.