缓倾角断裂隔震效应的机理及定量研究

在对断裂分带研究的基础上,尝试对倾角小于４５°的缓倾角断裂建立起等效简化地质模型,针对各带的不同衰减机理,分别采用不同的力学模型和数值计算方法,分析了应力波通过断裂构造的动力响应,通过系统地定量研究,指出除断层带自身材料力学性质（如波阻抗等）外,断层的倾角、各带的厚度、断层泥带的存在及构造透镜体带颗粒大小、拓扑结构等是影响应力波传播的重要因素。     

块系岩体动力特性理论与实验对比分析

由于深部岩体存在构造等级现象，因而使作为岩石力学分析基础的连续介质力学缺乏依据。超低摩擦实验效应则集中反映块系岩体动力特性的机制，对超低摩擦实验现象的解释与验证非常重要。首先通过对超低摩擦实验现象的描述及数据的整理归纳出规律，然后建立块系岩体动力模型并进行理论分析及数值计算来验证超低摩擦效应，揭示出产生这一效应的根本原因在于法向力的重分布以及动摩擦因数的变化，而且实验现象与数值计算在趋势上是一致的。在具有构造等级的深部岩体介质的变形过程中，储能及返还性状与介质变形的摩擦因数有关。根据深部岩体的构造特点、高地应力及含能和非协调变形的特点，围绕深部岩体工程响应发生的静、动力特征，提出深部岩体的构造、变形与破坏需要研究的科学问题。     

饱和砂土动力特性及数值方法研究

典型的实验表明,颗粒状砂土的变形与破坏特征有赖于其自身构造特性(密度或孔隙率,各项异性程度)、多组分相特性(饱和或者准饱和)、作用荷载特性(载荷作用时间长短)、应力比和体积约束条件等。本文依据实验变形和破坏特征,采用平面应变弹塑性有效应力模型建立了适宜于饱和砂土的动力分析方法,编制了分析模块程序并与通用岩土分析软件FLAC接口,比较在爆炸荷载作用下饱和砂土中波传播特性的数值模拟结果与试验结果,证实了模型及程序的正确性与有效性。     

深部岩体块系介质变形与运动特性研究

通过对残留应力的研究表明:其大小不仅仅由变形的增降确定,也由所考察的构造集合体单独区段的变形模量的差值所确定。在具有构造等级的深部岩体介质的变形过程中,储能及返还性状与介质变形的摩擦系数有主要的关系。利用块体动力模型研究表明:块体界面的动力变形与稳定性的影响效应规律与块体及界面的体变能力及块体大小密切相关。     

地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力分析

本文基于有效应力动力分析法 ,运用二维显式有限差分程序FLAC对地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力响应进行数值分析。编制了周围土体介质分析模型的程序模块并与FLAC接口。考虑了水平和竖向地震荷载对地下结构的耦合效应 ,得出了竖向地震荷载对地下结构的破坏有重要影响的结论。     

大当量爆炸地冲击毁伤效应的理论与试验研究Ⅱ：深埋洞室地冲击效应模拟试验系统研制

相似模拟试验是解决大当量爆炸下深埋洞室工程安全问题的重要研究手段,但长期以来受相关技术手段、设备限制,相关研究一直难以有效开展。本文采用自主研制与必要借鉴相结合的研发方式,解决了高地应力柔性均布长时加载、地冲击波形精细调控以及高地应力叠加地冲击静动组合加载等关键技术问题,研制了深埋洞室地冲击效应真三维模拟试验系统。在1∶50～1∶100几何及相应物理相似下,装置可实现高地应力加载、开挖扰动过程和爆炸地冲击效应的模拟,解决了原型试验受限,模拟手段匮乏的技术难题。采用该试验系统,对深部巷道在动静载组合作用下的响应机制进行研究,结果显示按均质岩体极限应力设计的工程安全埋深边界外,地冲击扰动可激活深埋岩体中构造岩块运动,造成工程局部严重破坏。测试结果表明,该装置运行稳定可靠,可真实再现冲击扰动下深埋洞室的毁伤过程,为深埋洞室抗大当量武器打击的安全防护研究提供了可靠的基础平台。     

超高速弹对花岗岩侵彻深度逆减现象的理论与实验研究

利用100/30 mm二级轻气炮开展1.2~2.4 km/s着速下卵形长杆高强钢弹对花岗岩的侵彻效应实验研究,获得弹/靶宏观破坏形态,测量侵彻深度和侵彻后弹体回收质量等参数。实验结果表明:随着侵彻速度增加,侵彻深度呈现先线性增大后急剧降低再缓慢增长的三段式变化趋势,分别对应于3种不同的侵彻机制——刚性侵彻,半流体侵彻和流体侵彻。结合半流体侵彻阶段弹体半径微增而弹体质量骤减的实验现象,提出考虑弹体质量损失的侵深计算模型,并与实验结果相印证;分析弹体质量损失对弹体侵彻过程的影响,揭示超高速弹对花岗岩侵彻深度逆减现象的内在机制。     

爆炸与冲击中的非线性岩石力学问题(Ⅱ):冲击扰动诱发岩块滑移的物理模拟试验

深部岩体为具有块状层次结构的含能地质体,在冲击扰动通过块系岩体向前传播的振动过程中,极易诱发原先处于平衡状态的岩体的内应力释放,产生不可逆变形、岩爆、工程地震等工程灾害。利用自行研制的块系岩体动态力学性能测试试验系统,进行不同初应力条件下冲击扰动诱发岩块滑移的物理模拟试验,获得冲击扰动诱发岩块不可逆位移、动力滑移失稳的关键力学机制、规律及充分必要条件。通过深入研究冲击扰动下初应力岩体运动的能量转化机制,推导得到了支配岩块运动规律的特征能量因子,给出了与不同规模的岩体破坏(不可逆位移、动力滑移失稳)相适应的特征能量因子阈值和判别准则。研究表明,基于特征能量因子的判别准则能较好的表征冲击扰动诱发岩块间不可逆位移和动力失稳的特征科学现象。     

改进肯特指数法在地铁施工风险评估中的应用

风险管理理念越来越多地应用于地铁工程建设中,借鉴肯特在石油管道中应用指数法风险评估的部分理念,对该方法进行改进,根据地铁建设的特点,对指数进行了分类,建立了地铁工程施工的指数法风险评估模型.并以盾构法施工中刀具磨损风险为例,应用该模型.结果表明,该模型能够很好地评价该风险发生的可能性,并且具有比较好的可操作性,也使得风险管理能够更好地指导施工,进一步提高了施工安全控制水平.     

基于“预期学习成果为本”的课程开发体系探索

当“预期的学习成果”制定得相当明确后，学生能预见到未来的工作岗位上所需要掌握的能力、知识、技能和态度。因此，学生可根据预期的学习结果，有计划地自发性学习，为他们在未来的工作岗位上取得更好的成绩。