In this paper, we propose a method that evaluates the strength of rock structures. The method consists of a classical limit load analysis in plasticity theory and a homogenization method. The homogenization method gives macroscopic stiffness of rock mass from the distribution of cracks and mechanical properties of intact rocks. The macroscopic failure criterion of the mass is also given by numerical analyses based on the homogenization method. The failure strength of a rock mass structure is reasonably evaluated by limit load analysis in a form of Linear Programming.
Dans cet article, nous proposons une methode d'evaluation des caracteristiques d'intensite et de deformation d'une roche ayant des discontinue tees, et eela en utilisant la technique d'homogenisation. Originairement, cette technique a ete developple afin d'evaluer lea qualites physiques et moyennes d'une matiere qui on le suppose, a une minuscule structure periodique. En supposant qu'une masse soit composee de roches intactes et de discontinutea, nous avons applique cette technique sur diverses roches et etudie son applicabilite. Le resultat confirme que cette methode permet d'evaluer Ie changement et I'anisotropie dans l'intensite des roches, et qu'elle pout être utilisle comme uno methode pour "l'anlyse de charge limite" qui indique la force maximale sous la condition ainsi fixee. D'autro part, l'application de cette methode en milieu naturel demontro son efficacite.
In dieser Abhandlung schlagen wir eine Methode vor, in der eine Charakteristik der Festigkeit und Formanderung des Felses mit Diskontinuitaten dutch eine Technik der Homogenisierung bowertet werden kann. Diose Technik ist urspruenglich fuer die Bewertung der durchschnittlichen physikslischen Eigenschaften eines Materials mit feiner periodischer Struktur entwickelt worden. In der Annahme, daß ein Felsblock aus intakten Felsen und Diskontinuitaten besteht, wandten wir die Technik bei mehreren Felsen an, um die Anwendbarkeit der Methode zu untersuchen. Als Folge davon, bestatigten wir, daß die Methode die Änderung und die Anisotropie in der Festigkeit des Felsens bewerten kann und daß sie als eine Methode auf"eine Belastungsgrenze-Analyse", die auf eine maximale Kraft unter der konstruierten Bedingung deutet, gebraucht werden kann. Außerdem, ware es möglich, die Effazienz der Methode zu demonstrieren, indem man diose auf aktuale Stellen anwendet.
When we evaluate the mechanical properties of rock mass, how to take the discontinuities of the rock mass into account becomes a problem. Several simplified modeling methods have been proposed in the past Some of them evaluate each discontinuity in the rock mass. Other methods evaluate the behavior or mechanical properties of the rock mass with the discontinuities taken as a whole mass. We present a modeling method for the latter. These methods evaluate averaged properties of the rock mass considering the effects of discontinuities. Many of them can evaluate the effect of discontinuities with respect to the effects to anisotropy in deformation but the anisotropy in strength cannot be evaluated.
In this paper, in order to evaluate strength and deformation characteristics of a discontinuous rock mass, we have applied the homogenization method to a mass, and have evaluated strength of rock mass structures. The homogenization method gives macroscopic stiffness of the rock mass from the distribution of cracks and mechanical properties of intact rocks. The macroscopic failure criterion of the mass is also given by numerical analyses based on the homogenization method.
