煤/瓦斯突出过程中的能量释放机理

将煤／瓦斯突出过程中能量释放的热动力学过程应用于煤层中瓦斯气迁移理论的有限元分析方法中，提出了 一种分析煤／瓦斯突出过程的能量释放机理。通过数值分析比较煤层发生突出所必须的弹性功与煤／瓦斯突出过程中 所释放的瓦斯内能，发现瓦斯解吸附所释放出的能量是引起煤／瓦斯突出的主要原因。此外，还进一步讨论了在等温 和绝热情况下煤／瓦斯突出过程中能量释放的机理。  

地震荷载作用下坝及其岩基的脆性动力损伤分析

将损伤、渗流及孔隙率演化等相互耦合的有效应力概念引入Mohr-Coulomb破坏准则，对岩石类的脆性材料建立了一种动力损伤破坏的模型，并应用该模型对地震荷载作用下的坝和岩基的破坏过程进行了脆性动力损伤分析。这种方法从连续损伤力学的观点研究了岩体结构在动力荷载作用下脆性损伤．破坏的突变机理。结果表明，损伤会在坝与岩基的上游坡的结合处由于应力集中而明显地增长。在硬岩基上的坝内，损伤发展比软岩基上灵敏。  

煤/瓦斯突出过程中煤介质局部化破坏的损伤机理

 提出了一种煤／ 瓦斯突出过程中煤介质失效破坏局部化的损伤机理的数值分析模型。模型的理论基础是将损伤力学与煤层中瓦斯气迁移的理论通过局部化处理相结合。模型中考虑了气体流动，瓦斯吸附，煤介质的变形及煤层中损伤的发展与传播间的相互影响。该模型被用于有限元分析。通过数值模拟阐述了以局部化损伤模型为基础的煤／ 瓦斯突出机理。  

长江堤防三维随机渗流场研究

给出分析各向异性非均质稳定随机渗流场问题的三维有限元模型;结合实际工程问题,统计分析长江荆南干堤土性参数的分布特征,通过Kolomogorov-Smirnov统计检验表明,渗透系数呈高斯分布假设可以接受。通过对长江荆南干堤随机渗流场的三维有限元统计模拟的数值分析,研究长江荆南干堤渗流场的各种随机特性,并进一步对随机模拟结果进行统计检验,验证模拟结果的合理性。在实际的分析研究中把上下游水位的随机波动引入三维有限元的随机分析模型,分析上下游水位的变异性对渗流场矢量的随机干扰和边界条件的随机性对随机渗流场分析结果变异性的影响。在此基础上进一步考虑施加诸如垂直截渗墙、下游导渗沟等抗渗措施后其作为复杂边界条件的扰动,在与场内土性参数的变异性共同影响下,对渗流场水头势分布的随机干扰特性,并与相应的确定性稳定渗流场问题的结果对比,证实随机渗流场研究的必要性、可行性及实用性,实现对长江荆南干堤的三维渗流场的较为全面的随机场模拟及特性分析,分析得到的结论通过统计检验并结合实测工程数据对照证明是可靠的,所研制的程序是适用的。  

爆炸冲击荷载作用下重力坝三维各向异性脆性动力损伤有限元分析

以连续损伤力学为基础，用三维动力损伤有限元模型分析混凝土重力坝及其岩石基础在爆炸冲击荷载作用下的各向异性脆性动力损伤问题。把有效应力和损伤应变能释放率的概念引入岩石类介质的脆性动力损伤演化模型，并应用于自主开发和研制的三维各向异性脆性动力损伤有限元程序（ADDFEP^3D），分析模拟在爆炸冲击荷载作用下混凝土重力坝及其岩石基础内的位移场、应力场、损伤场、应变能释放率和破坏失效分布场的动力响应过程，并用三维等值线图和过程演示图描述部分数值分析结果。研究结果可为重力坝抗爆性能评价的进一步深入研究提供有参考意义的方法和基础。  

地震荷载作用下大坝非线性响应的混沌分析

 从能量角度出发,推导出大坝-地基结构系统在地震荷载作用下响应的拉格朗日动力方程,在此基础上建立了该系统的非线性动力学模型,并运用混沌理论方法,对系统的非线性动力学行为进行了时域、相空间、庞加莱映射、Liapunov指数等内容的混沌分析和讨论。结果表明:地基土层的密度、厚度等土层性质的变化都会对坝体的非线性响应表现出复杂的非线性混沌关系,其通向混沌之路是通过倍周期分叉实现的。  

碾压混凝土重力坝的广义损伤可靠度及敏感性

为深化模糊随机损伤力学研究,基于自适应模糊随机损伤力学模型,对材料裂纹尖端广义损伤应力场进行分析,证实了数值模型的可靠性。以碾压混凝土重力坝为例,并考虑材料参数空间变异,就模糊随机损伤增益下的宏观场分布做敏感性研究,结果表明,碾压混凝土抗压强度极限值是影响大坝安全的主控指标。采用不同模糊分布对自适应损伤力学模型做激励分析,揭示了各分布对混凝土及岩石类材料广义损伤场演化的控制特征。