基于ANSYS平台复杂地质体FLAC3D模型的自动生成

由于 FLAC3D软件建模难度大,提出了一种快速建模方法,即以 ANSYS 有限元程序完成的复杂地质体建模、网格划分为基础,采用 Visual Basic 语言编写了 FLAC3D-ANSYS 接口程序,实现了 FLAC3D软件建模的直观、快速和自动化。通过新疆下坂地水库坝址区和北京地铁四号线车站三维建模实例检验了该方法的有效性和可行性。该方法是运用不同程序优点解决复杂工程地质问题的典型范例。  

三维地质建模以及在边坡工程中的应用

三维地质建模对工程决策、地质分析预测及提高制图效率有非常重要的意义。通过一个工程实例，详细地阐述了三维地质模型的建立过程，包括数据的分析和预处理、表面和实体的生成、断层和地层以及三维地质模型的其他要素的处理。最后，利用GemCom软件平台生成一个适用于实际工程的三维地质模型，并对其进行了检验。另外，提出了使用拉普拉斯插值法和不规则三角网结合的三维表面生成方法，相对于传统的不规则三角网有很大改进。  

锚碇-围岩系统在拉剪复合应力条件下的变形规律及破坏机制研究——以坝陵河特大岩锚悬索桥为例

锚碇基础是悬索桥的关键受力部位,认识它的变形规律和破坏机制是评价其强度和稳定性的前提.岩体现场缩尺拉拔模型试验发现,锚碇后锚面上,围岩位移呈马鞍形分布,残余变形率呈V形分布;侧壁围岩位移呈倒塞体形分布,永久变形比例高.FLAC3D数值模拟发现,应力场分布具有明显的分段特征,前段和后段锚体围岩有着不同的应力传递路径;塑性变形主要发生在锚体周边及上部岩体中,破坏形态类似塞体状;围岩-锚碇系统可能发生整体拉剪复合破坏.设计和施工过程中,应对塑性区及显著变形区内的岩体进行重点加固.  

基于模糊神经网络兖州矿区立井井筒非采动破裂的判别

 煤矿立井井筒非采动破裂是一种新型工程地质灾害。该灾害的发生与各影响因素之间的关系为非线性的、不确定的。本文采用模糊神经网络对其中隐藏的规律进行了提取与捕捉。经检验结果表明,通过模糊逻辑判别与人工神经网络的相结合能够很好的对立井井筒破裂灾害的发生进行判别,且结果准确可靠,能够满足实际要求。  

深埋圆形硐室围岩塑性形变压力的广义Hoek- Brown破坏准则解及其三元非线性回归模型

 研究侧压力系数l = 1时，以广义Hoek-Brown经验准则为屈服准则的深埋圆形硐室理想弹塑性围岩的塑性形变压力的闭合解。采用较易获得的围岩参数，分别建立最大塑性形变压力随相对初始应力和归一化地质强度指标变化的二元线性回归模型与相对塑性形变压力随相对初始应力、相对塑性区半径和归一化地质强度指标变化的三元非线性回归模型，为预测围岩塑性形变压力提供较为可靠的途径。  

锚碇–围岩系统在拉剪复合应力条件下的变形规律及破坏机制研究——以坝陵河特大岩锚悬索桥为例

锚碇基础是悬索桥的关键受力部位,认识它的变形规律和破坏机制是评价其强度和稳定性的前提。岩体现场缩尺拉拔模型试验发现,锚碇后锚面上,围岩位移呈马鞍形分布,残余变形率呈V形分布;侧壁围岩位移呈倒塞体形分布,永久变形比例高。FLAC3D数值模拟发现,应力场分布具有明显的分段特征,前段和后段锚体围岩有着不同的应力传递路径;塑性变形主要发生在锚体周边及上部岩体中,破坏形态类似塞体状;围岩–锚碇系统可能发生整体拉剪复合破坏。设计和施工过程中,应对塑性区及显著变形区内的岩体进行重点加固。  

到界边坡下螺旋钻机开采顺序对煤柱稳定性的影响研究

 对到界边坡下采用螺旋钻机开采煤柱不同开采顺序引起的破坏过程进行了数值模拟。模拟结果再现了不同开挖顺序对煤柱破坏的影响,模拟结果表明:层间不同开采顺序对煤柱稳定性影响较大,而同一层内开挖顺序影响不明显;研究结果为优化煤柱设计和现场施工工艺提供了理论依据。  

圆形硐室广义Hoek-Brown围岩弹塑性交界面上径向应力的近似解

基于广义Hoek-Brown剪切强度包络线与Mohr应力圆、Mohr-Coulomb强度直线均相切的几何性质,引进一个与瞬时内摩擦角有关的参数——最大剪应力模数,获得最大和最小主应力、潜在破坏面上的正应力和剪切力、Mohr应力圆半径和瞬时内聚力与该参数的函数关系,为轴对称平面应变条件下遵守广义Hoek-Brown破坏准则的圆形硐室围岩塑性区半径及重分布应力场的解答提供了简捷途径。通过弹塑性交界面上环向应力和径向应力之和一定的条件,结合最大剪应力模数与由弹塑性交界面上的径向应力与环向应力决定的Mohr圆半径间的关系,得到最大剪应力模数与正规化初始应力满足的非线性表达式,进而运用Newton-Raphson迭代法求得弹塑性交界面上的径向应力的接近于真实值的近似解,并研究弹塑性交界面上的瞬时内摩擦角、正规化瞬时内聚力和正规化径向环向应力比随正规化初始应力和Hoek-Brown物性参数的变化关系。结果表明,随着正规化初始应力的增大,相同岩体质量的围岩弹塑性交界面上的应力状态由近似单轴压缩过渡到两向压缩应力状态,瞬时内摩擦角逐渐变小,而正规化内聚力逐渐变大。  

广义Hoek Brown破坏准则平面应变问题的滑移线场理论

根据弹塑性力学平面应变问题的特点，推导广义Hoek Brown破坏准则平面应变问题应力分量的双参数表达式。代入静力平衡微分方程，得到双曲型一阶拟线性偏微分方程组。运用行列式方法，在适当的变量代换后，获得应力偏微分方程组的特征方向和特征上的微分关系。特征方向表明塑性区中的共轭斜交剪切滑移面形成两族非正交滑移线，其共轭角随极限应力状态和Hoek Brown岩体材料物性参数而变化。由于对称初始应力场条件下圆形硐室理想弹塑性围岩塑性区内最大主应力方向为环向，而滑移线切线方向与最大主应力方向的夹角是最小主应力(径向应力)的函数，结合圆形硐室理想弹塑性围岩的应力分布的分析解，获得滑移线的极坐标曲线所满足的微分方程，进而得到其极坐标曲线方程。