含裂隙围岩瓦斯突出判别方法

为了建立考虑爆破作用的隧道瓦斯突出判别方法，首先将隧道瓦斯突出分为了空腔型瓦斯突出和裂缝型瓦斯突出两种物理模型。考虑隧道施工爆破荷载的作用，分别基于结构力学和断裂力学构建了两种瓦斯突出物理模型的力学模型，并建立了两种力学模型瓦斯突出的判别方法和裂缝型瓦斯突出模型中裂缝失稳稳定系数和临界瓦斯压力的计算方法。然后揭示了不同裂缝长度、爆破距离、炸药量、入射角和瓦斯压力条件下的瓦斯突出规律，并通过分析发现裂缝的稳定系数随着爆破距离的增加而增大，随着炸药量、裂缝长度、入射角和瓦斯压力的增大而迅速减小。最后基于双变量改变下裂缝稳定系数的变化云图可知炸药量、裂缝长度和瓦斯压力对裂缝稳定系数的影响都较大，其中瓦斯压力对裂缝稳定系数的影响最为显著。研究成果可为确保含煤系地层山岭隧道开挖时的地质安全提供依据。     

THE DISTANCE BETWEEN BOREHOLES OF SMOOTH BLASTING BY WATER COUPLING

The stress strength factor, length and opening degree of cracks around boreholes as well as movement regularity of blockage with the smooth blasting by water coupling are calculated out according to the theories of fracture mechanics and explosion dynamics, and the relation between the pressure in holes and the change of hole volume is pointed out, thereby the distance between boreholes is worked out in this paper. For limestone, when uncoupling coefficient is 3,diameter of holes is 100 mm, the hole distance of water coupling smooth blasting is 2.3 m. The result is consistent with practice.     

锚杆抑制临空结构面扩展的试验研究

通过试验研究受压作用下临空结构面的扩展特点以及锚杆的作用。试验中,模型材料为石膏,用钢板预制生成的裂纹来模拟结构面,采用铜丝、铝丝、保险丝来模拟不同刚度的锚杆。采用应变片来量测裂纹尖端的应力集中现象,利用电阻应变仪来读取应变与压力值。试验在压力机上完成。研究结果表明,随着压力的增大,临空结构面存在翼裂纹的张拉破坏与次生裂纹的剪裂纹破坏两种形式。结构面的倾角越大越容易产生翼裂纹的扩展;小倾角结构面更容易产生次生裂纹的剪切破坏方式;锚杆作用可增强结构体的力学性能,降低裂纹尖端的应力集中现象,提高裂纹尖端裂纹的起裂荷载;锚杆并不改变裂纹的起裂角度,但使翼裂纹扩展的方向向深部偏移,从而加大因翼裂纹而造成的剥离体的厚度,减缓翼裂纹的扩展速度。试验在一定程度上揭示了锚杆对监空结构面加固机制。     

混凝土Ⅰ型裂缝的损伤断裂判据

把损伤理论引入混凝土的断裂分析中，推导出混凝土Ⅰ型裂缝在静、动荷载作用下裂缝端部损伤区长度的计算公式，给出了混凝土允许损伤尺度的定义、计算公式和新的损伤断裂判据，实现了损伤与断裂力学的有机结合。提出的损伤断裂判据与国内外一系列实验结果吻合良好。     

海珠桥剩余寿命的断裂力学评估方法

介绍了反映海珠桥实际工作状态的有限元力学模型的建立,应用交通荷载模型和应力谱模拟,采用断裂力学方法对海珠桥进行了使用安全性评估及剩余寿命评估,并得出了具有参考价值的结论。     

裂隙岩体蠕变柔量分析

利用Betti互等定理和线性粘弹性断裂力学原理推导了裂隙岩体单轴蠕变柔量和体变蠕变柔量的理论表达式，并通过自洽理论来考虑裂隙相互作用对岩体蠕变柔量的影响，分析了裂隙密度参数和泊松比改变时裂隙岩体蠕变柔量的变化规律，对比了考虑和不考虑裂隙相互作用时裂隙岩体蠕变柔量的区别。同时，分析了在静水应力作用下裂隙岩体蠕变的长期稳定问题。     

实用结构工程防断裂技巧

针对工程结构中意外出现的低应力脆断现象进行了深入研究,从材料断裂的条件和规律出发,介绍了6种在结构概念设计中可采取的工程实用方法,以提高建筑结构抗断裂性能。     

节理岩体强度的分形统计分析

岩体中存在大量节理、裂隙，导致岩体力学性能弱化。基于岩体节理断裂扩展和剪切滑移2种失稳破坏机制，运用分形和统计断裂力学方法探讨了2种破坏方式下节理岩体的统计强度。结果表明，岩体强度与岩体中节理分布的分形维数密切相关，分形维数增大导致岩体强度非线性降低。     

PP纤维水稳碎石抗弯韧性及疲劳性能试验研究

通过四点弯曲试验和疲劳试验,对聚丙烯(PP)纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石半刚性基层材料的弯曲韧性及疲劳性能进行了研究。试验得到两种材料的荷载-挠度曲线,按照JCI和ASTMC1018-97标准方法,计算得到两种材料的韧性指数;试验还得到材料在不同应力水平下的疲劳寿命,并回归出疲劳方程。研究结果表明,与普通水泥稳定碎石相比,体积掺量仅为0.077%的PP纤维水泥稳定碎石的抗折强度提高约10%,极限变形提高150%,JCI韧性指数提高67.7%,ASTM C1018-97韧性指数提高36.1%~79.8%,疲劳寿命提高126%~352%,增强效果十分显著。同时,基于断裂力学原理,揭示了纤维的阻裂增韧和抗疲劳机理。