岩土工程数值仿真方法与实践

课程编码：480005085901M5001 英文名称：Numerical Simulation Method and Practice for Rock and Soil Engineering 课时：30 学分：1.00 课程属性：实验课 主讲教师：潘鹏志

本课程是为土木工程专业岩土工程方向开设的一门实践性教学实验课程，主要目的是带领学生踏入岩土工程数值模拟分析的大门，引领学生掌握基本的数值模拟方法和研究过程，为学生的专业学习和以后的科研工作打下良好的基础。通过本课程的学习，可为后续“高等土力学”、“高等岩石力学”、“高等隧道工程”及“深部岩体力学与工程”等课程提供仿真模拟方面基础知识。
本课程要求掌握数值模拟的基本流程，熟悉岩土工程模拟相关的前处理过程，熟练掌握岩土工程室内力学实验的数值再现方法，以及常见岩土工程的仿真分析流程，熟悉数值分析后处理过程及模拟数据的整理和计算，并能对模拟结果进行简要的分析和应用，有效提高学生的研究和分析水平。

数值分析、岩石力学、土力学、有限单元法等

第一章 岩土工程数值仿真方法导论 5.0学时 潘鹏志
第1节 岩土工程数值模拟重要性与必要性
第2节 数值模拟方法的研究地位
第3节 工程岩土体数值模拟一般流程
第4节 常见数值模拟方法概述
第5节 常见数值模拟软件综述
第6节 数值模拟方法的应用
第二章 工程岩土体数值模拟前处理过程 5.0学时 潘鹏志
第1节 计算网格建立方法
第2节 材料非均质性表征
第3节 洞室、裂隙的表征方法
第4节 常见岩土强度准则与力学模型
第5节 边界条件施加方法
第6节 工程活动反映方法
第三章 工程岩土体数值模拟后处理过程 5.0学时 潘鹏志
第1节 全场/监测点的力学特征演化曲线
第2节 云图、切片与剖面输出
第3节 向量输出
第4节 声发射/微震输出
第5节 演化过程动画输出
第四章 常见岩土力学实验的数值再现 5.0学时 潘鹏志
第1节 单轴压缩/拉伸试验
第2节 常规三轴压缩试验
第3节 巴西劈裂试验
第4节 直剪试验
第5节 真三轴压缩试验
第五章 裂纹扩展模拟再现 5.0学时 潘鹏志
第1节 破裂位置、程度的表征指标
第2节 含单预制裂纹的岩土体压缩试验
第3节 含多预制裂纹的岩土体压缩试验
第4节 裂纹尖端过程区模拟
第六章 数值仿真在岩土工程中的应用 5.0学时 潘鹏志
第1节 隧道工程数值模拟方法

潘鹏志，博士、研究员、博士生导师，岩土力学与工程安全全国重点实验室主任，国家杰出青年科学基金和优秀青年科学基金获得者。长期致力于复杂极端环境工程岩体变形破坏机理、数值分析方法和灾害防控方面的研究工作，作为主要负责人自主研发了工程岩体破裂过程分析软件CASRock (www.casrock.cn) ，成果应用于20多个典型工程岩体稳定性和多场耦合过程研究。