岩石材料破坏形式的分叉分析

采用不连续发叉理论，分析了轴对称状态下岩石材料的破坏形式，并采用一组大理岩的实验结果进行了模拟计算。分析结果认为，岩石材料在单轴压缩状态下的脆性破坏总是张破裂的，而在常规三轴压缩状态下的脆性破坏是剪切破坏的，并且随着围压的增加，其剪切带方位角逐步降低，破坏形式由剪切破坏逐步向塑性破坏过渡。此外，岩石材料的剪切带分叉发生在峰值应力之后，随围压增加而逐步远离峰值点。     

岩石( 大理岩) 应力2应变全过程和应变梯度的研究及其分岔理论分析

 博士学位论文摘要　岩石的破坏是一个渐进的过程, 其宏观破裂是局部化非均匀变形积累(发展) 到一定阶段的结果。基于这一思想, 对岩石(大理岩) 从宏观力学全过程、应变梯度和分岔理论分析进行了研究。首先, 从宏观力学方面对岩石(大理岩) 单轴压缩和等围压三轴压缩全过程进行了系统研究。在单轴压缩试验中, 岩石强度随应变率的增加而增加, 峰后塑性区变形则随应变率的增加而减小, 但应变率小于10 - 5/ s 时, 影响不大; 岩石试件平均应变与试件中部应变的差别随应变率的增加而变大。在峰前和峰后循环过程中, 研究了塑性滞环、变形和切线模量特征, 发现试件平均应变和中部应变有不同的发展过程。在全过程线基础上, 进行损伤本构关系和塑性可膨胀本构关系的模型研究。在等围压三轴压缩全过程中, 研究了等围压三轴压缩全过程特征, 得到了峰前、峰后卸围压全过程。结合三轴压缩全过程, 进行了剪切断裂能分析, 结果表明: 峰前卸围压过程剪切断裂能要比峰后卸围压及三轴压缩低很多。最后综合分析了岩石试件的单轴和三轴宏观破坏特征, 为分岔分析提供了依据。其次, 从宏观和细观两个方面对岩石(大理岩) 进行应变梯度研究。宏观力学方面结合等围压三轴压缩过程(压剪) 研究了宏观破坏面局部应变梯度的形成和发展的过程。细观力学方面借助扫描电镜结合简单剪切试验研究了应变梯度的形成、发展。宏观结果表明: 岩石试件本身存在一定的应变梯度, 当轴向荷载达到一定数值时, 应变梯度发展并导致破坏; 这种临界荷载随围压的增加而增加。细观观察发现: 岩石破坏前, 韧性变形和脆性破坏共同发展; 在剪切带局部产生的变形更强烈的亚剪切带的形成和发展是产生宏观剪破裂的直接原因。第三, 结合以上的试验现象, 基于塑性可膨胀本构模型, 推导了有限变形条件下, 轴对称问题分岔分析的基本方程。采用具有反对称特征的位移势函数, 对分岔问题进行扩散型分岔分析, 得到椭圆型、抛物线型和双曲线型区域分岔解的特征方程。作为算例, 对大理岩等围压三轴压缩下剪切带角度、局部化变形等分岔行为进行了较系统的分析。第四, 应用超弹性理论, 基于不可压缩假定, 分析了岩石形成球形空洞分岔和反对称变形分岔的临界状态, 为应用应变能进行岩石破碎和岩爆的能量分析进行了初步的尝试。第五, 由于梯级模式(雁型) 破坏是岩土介质中较常见的一种现象, 此部分引进对称群的概念和Hilbert 基定理分析方法, 系统分析了岩石形成梯级模式(雁形) 破坏的途径, 并形成了较系统的分析方法。分析结果表明: 对三轴全过程而言, 初级分岔不会产生破坏, 岩石破坏是后继分岔的产物。作为算例, 分别进行了平面应力条件下平面压缩和简单剪切的群论方法的对称性分岔分析。     

岩石混凝土类材料损伤局部化分叉研究及应用

针对岩石混凝土类材料 ,提出了损伤局部化分叉模型。根据材料发生损伤局部化分叉的充要条件 ,对平面应变和平面应力情况下单轴拉伸、纯剪以及单轴压缩情况下的局部化结果进行了分叉分析 ,并通过数值模拟分析比较 ,说明文中模型是可行的 ,且已应用于拱坝坝踵开裂分析中。     

岩石单轴和三轴压缩实验和力学特性分析

以二滩水电站现场取得的正长石岩样加工制备标准试件(尺寸为Φ50×100mm),开展岩样的单轴压缩及不同围压下的常规三轴压缩试验,取得岩石试件各项物理力学参数,进行岩石试件在不同应力路径和不同围压下强度及变形分析,自行绘制岩样在不同力学状态下应力-应变曲线,阐述岩样加载到破坏的全过程。     

大理岩加卸荷破坏过程的能量演化特征分析

 根据大理岩加荷破坏与卸荷破坏试验结果,研究大理岩不同应力路径下的破坏特征和能量演化规律。结果表明,常规三轴破坏岩样吸收总能量 高于单轴压缩吸收总能量,峰值强度后常规三轴弹性应变能释放比单轴缓慢,储能极限高于单轴压缩的储能极限。随着卸荷初始围压升高,岩样峰值强度和峰值应变增大,破坏形式由张拉–剪切破坏向剪切破坏过渡,岩样在峰值强度处吸收的总能量 和弹性能 增大,耗散能 却没有明显变化,围压对峰值强度处的 和 无明显影响。卸荷速度增大,岩样峰值强度和峰值应变减小,破坏形式由剪切破坏向张拉–剪切破坏过渡,岩样在峰值点处吸收的总能量 和弹性能 减小,耗散能 却没有明显变化,卸荷速度对 和 无明显影响。加荷与卸荷2种应力路径下,岩样在到达峰值强度时所吸收的总能量和储能极限都与峰值强度呈线性关系。     

含面层再生混凝土常规三轴试验研究

使用DYS-2500高温高压岩石三轴试验机对含面层再生混凝土圆柱体进行了单轴压、常规三轴压缩试验研究。试验结果表明,含面层再生混凝土在单轴压和三轴压缩下试验破坏形态有所差别;在围压作用下含面层再生混凝土应力-应变关系曲线发展趋势平缓丰满,没有明显的峰值点;围压有助于提高含面层再生混凝土的峰值应变和峰值应力;15MPa围压时的峰值应力约为单轴压下峰值应力4.4~4.7倍,取代率对峰值应力的影响甚微;围压15MPa时的峰值应变比围压0时的峰值应变增加了7%~13%;取代率对再生混凝土的峰值应变有一定影响,大体呈递减趋势,但不明显。     

上海粘性土局部化变形的平面应变试验研究

采用可量测局部变形的平面应变仪 ,对上海粘性土原状土样进行固结不排水平面应变压缩条件下局部化变形的试验研究 ,试验表明 :上海原状粘性土在固结不排水平面应变压缩试验过程中 ,确实存在局部化变形 ,土样经历了变形分叉、偏应力峰值、剪切带破坏到残余偏应力等阶段的渐进性破坏过程 ,定性提出上海原状粘性土局部化变形的一些规律     

岩石应变局部化的二维应变梯度塑性解析分析

通过在屈服函数中引入材料的内部长度，建立了小应变弹性变形下的塑性增量本构关系，给出了岩石材料在单轴压缩条件及二维平面应力条件下等效应变的解析表达式。导出了在Mises屈服准则下平面应力情况的岩石村料应变局部化带的带宽与其倾角的关系式，讨论了应变局部化带宽度的分布范围，并给出带宽最大值和最小值形成的条件。讨论了岩石材料破坏Ⅰ，Ⅱ类变形的条件，并推出了破坏的临界角度，对岩石材料Ⅰ类变形进行了详细分析；讨论了在不同泊松比、不同的E/λ条件下材料应变局部化带的倾角的变化范围。最后，利用梯度塑性理论得到的结论同材料破坏的库仑准则进行了对比研究，对内摩擦系数给予了合理的解释。     

大理岩等围压三轴压缩全过程研究Ⅱ:剪切断裂能分析

通过对等围压三轴压缩和峰前峰后卸围压过程岩石试样的不同破裂形态和宏观破坏角的对比分析，结合大理岩应力-应变全过程中的分叉行为，提出剪切断裂能的计算方法，分析了剪切断裂能的发展过程，揭示了峰前卸围压破裂强烈的原因。     

加载速率对石灰岩力学效应的试验研究

采用RMT-150B岩石力学电液刚性伺服控制试验系统对石灰岩标准试件进行4级不同加载速率的单轴压缩变形室内试验,定量的分析了加载速率对石灰岩试件单轴抗压强度、峰值强度以及对应的应变、破坏后的性态、破裂形式及应力–应变关系等物理力学性态的影响。得出该石灰岩试件单轴压缩破坏的全过程曲线及一些重要特性和参数,为该矿山开采设计提供重要依据。     

住宅样板间陈设设计的魅力

在房地产开发商楼盘销售过程中,住宅样板间是“打头阵”的第一张名片,既是引导购房者决策的一种营销方式,也是人们领略未来居住环境特征的主要途径。而在住宅样板间中的陈设设计对住宅样板间环境氛围的营造、品质的提升具有至关重要的作用。     

设计市场开放进程中规划行政职能的转变

城市规划的设计服务作为一种非政府提供的竞争性服务内容已经被接受 ,结合城市规划行政职能在市场经济条件下的转变与我国城市规划设计市场现状的认识 ,探讨规划行政职能在设计市场由封闭向开放的过程中应注意的问题。     

水泥浆液P~H值测定方法探讨

P~H值是低碱度水泥的一项主要性能,目前对水泥浆液P~H值的测定没有统一的方法。本文以电位法、中和法和传统的P~H试纸法对普硅水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥和明矾石低碱度水泥浆液的P~H值进行测定和探讨,认为水泥浆液的P~H值是水泥品种及水化程度的函数,即水化龄期、水化温度、水灰比、搅拌方式等影响水化的因素都直接影响P~H值的测定结果。对水化时不产生Al(OH)_3胶体的普硅水泥,三种P~H值测定方法均可选用,而对水化时产生Al(OH)_3胶体的高铝水泥、明矾石低碱度水泥则不宜采用中和法。     

土钉受力分析

对土钉进行模型试验和现场监测,结果表明,随着开挖深度的增加,土钉受力逐渐在某个位置形成最大值,并向两侧逐渐减小,而且最大值位置不断向远离面层的方向移动。     

城市定位问题的理论思考

首先讨论了城市定位的特征、原则和基本内容 ,在此基础上系统地分析了城市定位的主导因素和基本要求 ,提出了城市定位的综合集成思路     

合乎公众利益?——行政主导下专业规划师的重新定位

尝试剖析政府的专业规划师如何理解“公众利益”和如何以公众利益之名行事 ,从而探讨在重建市区的需要越来越迫切的情况下 ,香港整体社会可能面对的挑战和问题。笔者首先剖析香港的规划环境 ,然后讨论笔者对政府规划师的调查研究结果 ,最后以香港不断转变的社会经济和政治发展作结。笔者认为 ,更敢于提出诉求的民间社会已逐渐形成 ,民间社会要求参予界定何谓公众利益。因此 ,政府规划师需要反思他们对公众利益的理解。     

房屋建筑物的白蚁防治与环境管理

本主要论述房屋白蚁防治与环境管理的关系。提出生态防蚁的方法,化学防蚁与对环境影响,白蚁防治与建筑物设计施工的要求。     

论通货收缩形势下的城镇化发展速度

通过对当前以及今后一段时间宏观经济形势和城乡就业形势的分析, 讨论了与宏观形势密切相关的城镇化发展速度问题, 提出我国城镇化加速的起点可能将后推一段时间。     

钢结构屋顶承板的稳定性分析

采用有限元方法对钢结构屋顶承板进行承载力的稳定性分析。计算屋顶承板结构模型的总体刚度矩阵时考虑结构的几何效应,以载荷增量法逐渐对结构增加载荷,求出载荷与结构变形的关系,并由总体刚度矩阵来判定是否为奇异矩阵,进而计算出弹性屈曲载荷。将有限元计算结果与试验结果进行比较,通过分析发现有限元分析所得屈曲载荷值与在试验中获得的屈曲载荷值很相似,误差在9%以内。