三峡左厂3#坝段深层抗滑稳定三维有限元分析

建立了包含基岩内大量节理裂隙和断层并且反映它们的真实产状和分布的三维有限元计算模型,研究了三峡工程左厂3#坝段的深层抗滑稳定问题,提出了一个合理实用的坝基安全系数的判断原则,给出了合理的基于强度储备概念的左厂3#坝段抗滑稳定安全系数。     

数字式全景钻孔摄像系统研究

从硬件和软件方面对数字式全景钻孔摄像系统的基本原理进行了全面、系统地研究，解决了该系统中硬件实现和软件还原的关键问题，提出了最佳的实施方案并进行了优化设计，为该系统的研制成功奠定了基础。     

节理岩体表征单元体的分形几何研究

节理岩体的尺寸效应是其内在结构复杂性的体现,应归因于岩体内裂隙网络系统的存在。提出在岩体结构宏观分区的基础上研究表征单元体,应用分形几何的观点进行研究。结果表明,分区内岩体结构具有统计自相似性。进一步的计算表明,用于描述岩体结构特征的分形维数随岩石试样尺寸的增加而减小;但当尺寸增加到某特定值时,分形维数趋于稳定,将此特定值称为结构表征单元体,即尺寸大于结构表征单元体的样本其结构具有代表性。根据表征单元体的定义,尺寸大于表征单元体的岩体试样,其力学性质具有代表性;而结构相似是性质相似的前提,由此可以推知,结构表征单元体为表征单元体取值的下限。     

酸性环境中钙质胶结砂岩的化学损伤模型

针对大部分工程中常见的砂岩最可能、最不利的化学环境---酸性环境中的力学性质的衰变、弱化问题,对钙质胶结长石砂岩进行了室内不同pH值溶液的模拟试验,对所得到的抗压强度试验及CT扫描试验结果进行了分析与总结,发现砂岩中主要胶结物CaCO3的溶解是岩石强度和变形衰减的主要原因,在此基础上利用化学动力学理论和损伤力学理论提出了可应用于酸性溶液的岩石化学损伤强度模型,并用室内实验结果对所提模型进行了检验与验证。     

虚拟多维内连结键模型(VMIB)在岩石类材料单轴破坏中的应用

应用虚拟多维内连结键模型对岩石类材料的单轴压缩破坏机理进行了分析,并推导出了包含损伤演化信息的非线性本构方程。VMIB模型认为:固体材料在微观尺度上是由离散的随机分布的质点(带有质量的微粒)组成。质点与质点之间由一组虚拟的切向键和法向键连结。岩石类材料在受压破坏过程中,宏观上局部刚度的降低是在微观尺度上虚拟键分布密度衰减的结果。根据虚拟键的密度衰减机制,唯象地提出了虚拟键密度演化方程,并将该演化方程直接嵌入到了VMIB模型本构方程中。微观上法向键和切向键的密度衰减分别决定着材料不同的宏观全过程破坏特征。最后通过数值模拟和试验验证,说明VMIB模型能够有效地再现岩石类材料的单轴压缩破坏过程。由于VMIB模型兼顾了连续介质力学和分子动力学的特点,这使得材料破坏的数值模拟变得更为简单和高效。     

双参数抛物型Mohr强度准则及其

详细推导了双参数抛物型Mohr强度准则的一系列公式。首先,根据简单拉伸和压缩试验推导了该模型参数的公式,讨论了第一主应力和第三主应力之间的关系及破坏模式;然后,定义了摩擦角和破坏角,导出了相应的公式,并且给出了两者之间关系表达式。双参数抛物型Mohr强度准则既可描述剪切破坏模式,又可描述受拉破坏模式,且其对单轴抗压和抗拉强度比没有限制,所推导的破裂角公式可以为今后宏观裂纹开裂方向的计算和破坏模式的确定提供理论基础;而Griffith准则只是双参数抛物型Mohr准则的一种特殊情况。     

BP网络与遗传算法在水布垭工程中的应用

基于人工神经网络与遗传算法的基本理论，就其在水布垭混凝土面板堆石工程中的应用进行探讨。一方面，通过BP网络对已建的工程实例资料进行学习，并应用学习结果，根据规范确定的面板允许挠度，对堆石体的垂直压缩模量E进行控制，随之以E的控制值预测面板堆石坝的其他变形。另一方面，基于上述的网络训练结果，以工程的变形控制指标为目标，应用遗传算法对面板堆石坝多个设计参数进行控制。     

基于约束Delaunay三角划分法在节理图上实现网格自动剖分

分析了现有的在节理图上自动生成有限元网格方法的不足之处，提出了应用约束Delaunay三角划分法来实现网格剖分。该方法将所有的节理线看作特征约束线，在散乱点约束的Delaunay三角划分的基础上，逐次嵌入约束线，然后再应用细化算法进行网格加密，得到符合数值计算精度要求的网格。     

基于CT试验的混凝土破损机理生态学研究

本文引入数学生态学种群的概念，在整个CT标尺范围内，以100等间距考察了混凝土圆柱试件第一扫描断面σ=9．87MPa时的CT图像，获取和分析了40个种群的个体数量和空间位置信息。在此基础上，确定了骨料种群、砂浆种群和孔隙或裂纹种群分区界限值，最终实现了混凝土骨料、砂浆和裂纹3个种群的提取，并对上述各种群的空间演化信息和CT数演化信息进行了分析，总结了混凝土的破损机理。     

三维无界元和节理无界元

本文给出三维十二结点无界元和十结点节理无界元模型及其整套算式,并结合算例,讨论了在这种单元应用中的有关问题,例如衰减函数、衰减中心等等。 在无限域或半无限域岩土工程问题的有限元分析中,纳入无界元、节理无界元这类特殊单元,只要截取有限,甚至很小的计算范围,就能满足计算精度要求和符合无穷远处位移为零的边界条件。因此,这就为岩土工程通常的有限元分析中“计算范围、边界条件不易确定”的困难提供了一种有效的解决手段,而且它在提高计算精度和经济效益方而均有明显的优越性。