基于损伤断裂理论的岩石破坏机理研究

首先建立单一微裂纹在单轴压缩荷载作用下的力学模型，求出裂纹端部的应力分量。然后采用最大周向应力理论（σθ准则），求出岩石的断裂角，得出断裂角只与裂纹和荷载方向的夹角有关。在压-剪复合应力状态下，裂纹将沿着初始断裂角θ0的方向开始扩展。进而得出岩石的宏观断裂模式，即裂纹的发展形状是折线形的，最终详细地阐述了岩石的破坏机理。     

弯曲荷载下钢板贯穿开裂局部应力特征

通过建立弯曲荷载作用下的平板贯穿裂纹有限元模型,模拟实桥桥面板贯穿开裂时的受力状态,进行最不利情况下的应力分析。提取应力、应力强度因子与J积分,研究钢板贯穿开裂时沿裂纹表面与板厚方向的局部应力特征,求解开裂角,研究钢板厚度对裂纹应力特征及裂纹扩展的影响。结果表明:裂纹尖端应力集中与应力突变现象明显,裂纹尖端存在应力辐射区;裂纹面受拉区面积增大,裂纹扩展加速,裂纹以张开型裂纹为主,弯曲荷载下贯穿裂纹扩展存在开裂角;钢板厚度越小,裂纹尖端应力集中现象越明显,裂纹越易扩展。     

岩石的复合型断裂实验及分析

当岩体内或边界上存在有Ⅰ－Ⅱ复合拉剪与压剪裂纹时（例如坝踵的裂纹）,其临界载荷与初始开裂方向的确定是工程界十分关心的问题。本文用断裂力学理论,对大理岩进行了这方面较完整的实验与理论研究,且用四点弯试件实现了一定范围内的压剪断裂实验。研究结果表明,大理岩裂纹初始扩展所需的临界载荷值在很大程度上遵循最大拉应变ε＿（θｍａｘ）理论,而不是最大拉应力σ＿（θｍａｘ）理论,前者预示的载荷值远低于后者。两理论预示的初始开裂角相差不大,且与本文实验基本相符。     

断裂力学在球形容器工程设计中的应用(下)

3.国内外的若干新成果上述计算只能用来求球罐的开裂应力。常温下工作的大多数中低强度钢球罐,开裂后要经过慢长的稳定扩展才会出现失稳破坏。国内几种钢制带缺陷压力容器实测的开裂压力及失稳破坏压力见表2及图6。破坏压力较开裂压力高。这是因为大多数中低强度容器     

剪切断裂韧度(K_(Ⅱc))确定的研究

对含裂纹的试件施加单纯剪应力时，裂纹将偏离原裂纹面扩展，测得的ＫⅠｃ小于ＫⅠｃ。理论分析证明，在剪切载荷作用下裂纹扩展是由于拉伸应力引起的，并非剪切破坏。为了抑制或消除剪切力引起裂纹尖端的拉应力，在给试件剪切力的同时，还必须给试件施加一定方向的压应力，从而在剪应力作用下．获得了剪切断裂。在此条件下测得岩石的剪切断裂韧度 ＫⅡｃ都大于 ＫⅠｃ。研究表明，产生Ⅱ型断裂是有前提条件的，即：裂纹尖端最大无因次剪应力强度因子ｆｒθｍａｘ与裂纹尖端最大无因次拉应力强度因子ｆｒθｍａｘ的比值ｆｒθｍａｘ／ｆｒθｍａｘ＞１和ｆｒθｍａｘ／ｆｒθｍａｘ＞ＫⅡｃ／ＫⅠｃ。     

岩石类材料压缩断裂的实验与理论研究

博士学位论文摘要 针对含裂纹岩石压缩断裂的性质，进行了较为全面和深入的实验研究、机理分析和理论模拟。了解并掌握了岩石压缩断裂的主要规律，提出了相应的判据和模拟模型。 实验研究采用的是含中心斜裂纹的矩形石膏试件，加载方式为单向或双向施压。分别对张开型裂纹，闭合型裂纹和不完全闭合型裂纹等不同的裂纹状态，进行开裂位置、开裂角、临界载荷、压应力集中、拉应力区、断裂模式及Ⅱ型断裂条件等实验观察和研究。其中，为实现实验受力要求，自行设计并研制了液压伺服自动控制的横力加载装置，与电子万能试验机一起构成了有效的二向压缩状态。数据采集采用密集应变片布点，配合多通道动态应变测量系统，对裂纹附近应力变化实施全程监控。压缩裂纹设计为不同短长轴比的各种扁椭圆形状，裂纹倾角从0°到90°等间隔安排，以反映出压缩断裂过程的变化规律。等量增加围压轴压比系数和改变裂纹面摩擦系数，探寻Ⅰ型断裂模式向Ⅱ型断裂模式转变的条件。 基于实验结果以及相关数据分析，并结合力学模型和复变函数方法，研究了岩石压缩断裂各主要现象的产生机理。着重研究裂纹起裂的应力特征；压应力强度因子性质，它的变化规律及其对断裂的影响；Griffith型断裂（裂尖开裂）的几何范围和限定条件；裂     

层理方向对砂岩断裂模式及韧度的影响规律试验研究

为了探索具有层理面的砂岩断裂力学性质的各向异性,开展了具有不同层理方向的半圆形砂岩试样在不同切缝角度下的三点弯试验研究,揭示了层理方向对砂岩应力强度因子、断裂韧度及破裂模式的影响规律。试验结果表明试样破裂模式受层理面与荷载方向夹角θ控制:θ=0°时,沿层理面张裂破坏;θ=30°时,沿层理面剪切破坏;θ=45°,60°时,切层和沿层理面混合破裂;θ=90°时,切层破坏。不同层理角度的试样测得的断裂韧度差异较大,切缝角α=0°时,θ=90°试样断裂韧度最大,θ=0°试样断裂韧度最小,且KImax/KImin=2.36。运用有限元计算了各试样的无量纲化应力强度因子,结果表明切缝角α=0°时,无量纲化II型应力强度因子YII受层理面与荷载方向夹角θ影响显著:θ=0°,90°试样YII=0,呈现I型断裂;θ=45°,60°试样YII≠0,呈现出I-II复合型断裂;θ=30°试样YII最大,以II型断裂占主导,其余切缝角度下试样无量纲化I型应力强度因子与II型应力强度因子随层理角度θ的变化呈现不同的变化规律。通过扩展有限元XFEM计算出的试样起裂角、断裂韧度及断裂路径与试验结果吻合较好,结果表明各试样的起裂角随层理面与荷载方向夹角θ及切缝角α的变化呈现一定的各向异性。试验所得规律有助于更全面理解具有层理面岩石的断裂特性,并可作为对各向异性岩石断裂力学理论研究和数值计算的有益补充。     

扩展初始角对镍基合金焊接过渡区裂纹应力腐蚀行为的影响

焊接接头过渡区的复杂成分分布和材料性能梯度都会改变裂尖的力学状态,进而影响接头的应力腐蚀开裂行为。为了对镍基合金焊接过渡区的应力腐蚀裂纹扩展行为进行准确预测,利用ABAQUS软件对不同扩展初始角裂纹尖端的应力应变及扩展驱动力进行了分析,研究结果表明:裂纹扩展到达熔合线边界后会停止扩展;若扩展驱动力足够大,裂纹会发生偏折,转为沿熔合线边界在镍基合金焊缝内扩展;有限元分析的结果与实验结果一致。     

围压和裂隙水压力对岩石中椭圆裂纹初始开裂的影响

根据线弹性理论,导出了椭圆裂纹边缘的切向应力的表达式。分别给出了单向压力、双向压力、单向压力与裂隙水压力共同作用3种情况下椭圆边缘开裂点的位置、开裂方向和最大切向拉应力值。根据最大拉应力理论,给出了最大切向拉应力和临界载荷公式。结果表明,开裂点、开裂角、最大切向拉应力和临界载荷随椭圆的纵横轴比和倾角的不同而变化,由此可得到最危险的倾角。     

剪切断裂韧度(KIIc)确定的研究

对含裂纹的试件施加单纯剪应力时,裂纹将偏离原裂纹面扩展,测得的KIIc小于KIc.理论分析证明,在剪切载荷作用下裂纹扩展是由于拉伸应力引起的,并非剪切破坏.为了抑制或消除剪切力引起裂纹尖端的拉应力,在给试件剪切力的同时,还必须给试件施加一定方向的压应力,从而在剪应力作用下,获得了剪切断裂.在此条件下测得岩石的剪切断裂韧度KIIc都大于KIc.研究表明,产生II型断裂是有前提条件的,即裂纹尖端最大无因次剪应力强度因子frθmax与裂纹尖端最大无因次拉应力强度因子fθmax的比值 frθmax / fθmax＞1 和frθmax / fθmax＞KIIc / KIc.     

江南园林意蕴之现象学体验

从现象学的角度,以体验者的观察感知与舒尔茨的建筑现象学理论相互博弈,逐步展示江南园林的点点滴滴意蕴,规避对造园具体手法的详细认知,由体验出发,结合现象学理论,再辩证地回归园林体验,以实现对江南园林意蕴本质感知.     

南京郊区化水平评价

在界定郊区和郊区化概念的基础上，主要从工业和人口两方面对南京的郊区化水平做出评价．通过分析，以期能对南京郊区化的发展有一个整体的全新认识，从而有助于新时期南京市的城市规划和管理工作的顺利展开。     

镇江市大市口广场设计构思浅析

通过对镇江市大市口广场总体设计布局及功能分区设计构思的分析,强调城市广场功能的多样性,以满足不同阶层人们的娱乐、休闲及活动,以人的需求为准则,体现“以人为本”的设计原则。     

隧道洞口仰坡失稳病害整治

针对隧道施工过程中洞口仰坡出现裂纹、失稳并导致洞口上导坑初期支护出现裂缝的病害,结合工程实践,分析了隧道洞口仰坡失稳的原因,介绍了仰坡失稳病害整治处理的技术方案及其施工效果.     

关于运城市区排水的思考

通过了解运城市区的气候特征、地表水含量及排水现状,总结出市区排水工程存在的主要问题,并提出了市区排水工程规划思路,以期建设一个功能齐全、配套完善的市区排水系统,实现市区洪水、雨水、污水的安全有序排放。     

不同类型岩溶分布对隧道稳定性影响分析

结合西南岩溶地区某高速公路一已建岩溶隧道,利用有限差分软件FLAC3D分别对侧部分布溶洞或落水洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,通过研究岩溶隧道掘进中围岩变形和破坏的规律,以提前做好各种预防措施,可为岩溶地区同类隧道工程的设计、施工提供参考。     

西安建筑科技大学城市规划专业硕士研究生学位论文选题分析

本文通过对西安建筑科技大学建筑学院城市规划专业1999-2004年硕士研究生的95篇毕业论文的选题进行整理分析,找出其中的趋势、规律,分析热点问题并试图提出建议。     

巷道围岩塑性区的德鲁克-普拉格准则解

考虑到巷道围岩屈服与中间主应力有关,运用德鲁克-普拉格准则推出了圆形巷道塑性区半径及应力的解析解。结果表明,在考虑中间主应力的情况下巷道围岩塑性区增大,证明中间主应力对塑性区具有一定影响。因此,该理论成果弥补了以往理论未考虑中间主应力的不足,也为巷道围岩塑性区的理论分析提供了一种新的理论计算方法。     

铸钢节点抗力计算模式不定性的统计参量确定

建筑用铸钢节点以其有效避免焊接残余应力并降低构件相接处的应力集中程度,以及外观设计灵活、造型美观等优点,逐步在体量巨大、造型复杂的工程结构中采用。通过收集国内工程资料,对比了23个铸钢节点的试验实测数据和有限元分析结果。对铸钢节点结构构件计算模式不定性进行了统计分析。确定了铸钢节点结构构件计算模式不定性的统计参量,并从现行的《铸钢节点应用技术规程》(CECS235:2008)出发,研究了计算模式不定性统计参量的改变对铸钢抗力分项系数的影响,为后续校验和修正铸钢抗力分项系数提供了数据基础。     

自动扶梯逆行故障成因与分析

对自动扶梯突然反转而导致逆行故障的类别和成因进行了分析,讨论了逆行速度及症状,分析了逆行概率及风险,并针对逆行提出了一些对策。