巷道周围岩体内应力分布曲线形态的商讨

巷道周围岩体内弹性区和塑性区在交界面处切向应力是否跳跃的问题,各位学者的看法不一.多数学者认为是非跳跃的,但也有一些学者认为是跳跃的.本文结合岩石全应力应变曲线,用反证法论证了在弹性区和塑性区交界处切向应力应当是非跳跃的,即:如果切向应力在交界面处发生跳跃,那么在弹性区与塑性区交界面处将出现径向位移不谐调问题,亦即弹性区与塑性区将发生分离现象,这在客观上是不可能成立的.并进一步论证了交界面处的岩石强度参数也是不可能发生突变的,而只是渐变的.     

关于“巷道周围岩体内应力分布曲线形态和破裂带范围计算方法”的商榷

本文从实验资料和理论分析两个方面,对目前国内已出版的有关“岩体力学”和“矿山压力”论著中普遍引用的巷道周围岩体内应力分布曲线形态”进行质疑。提出了在巷道周围岩体内“两带”(弹性带和塑性带)交界处切向应力不连续(即存在一个“跳跃”)的观点。进一步指出了目前通用的“破裂带范围计算方法”缺乏理论依据。文中还对不同岩石条件下,“两带”交界处切向应力差值的大小作了初步分析。     

涤纶纱与棉纱模量-应变曲线的分析

模量-应变曲线(应力-应变曲线的导数)比应力-应变曲线更清楚地表现出不同纱线之间拉伸性能的差异.通过对纱线应力-应变曲线和模量-应变曲线的分析可知:棉纱的应力随应变呈线性增长,而涤纶的应力随应变呈反S型增长;在应变为1%之前,棉纱线的模量近似线性增长,在应变1%之后,模量-应变曲线呈现锯齿状增长;而涤纶纱,在应变1.6%之前,模量呈现近似线性增长,在应变1.6%~4.5%之间,模量逐渐减小,在应变4.5%之后,模量逐渐增大;在计算纱线的初始模量时,应变的取值点对计算结果影响很大,不同的纱线有不同的计算初始模量的应变区间.     

混合骨料混凝土应力-应变全曲线的研究

研究了页岩陶粒与碎石按不同体积比混合配制的各组混凝土，在不同龄期时的应力-应变全曲线，并经过无量纲化处理分析。结果表明，混合骨料混凝土的应力-应变全曲线方程宜采用分段曲线的形式，其中上升段可采用与现行规范中普通混凝土相同的形式，但系数不同。对于同水灰比的各组混凝土，随陶粒掺量的增加，混凝土峰值应力几乎呈线性趋势降低，而其峰值应变则变化不大；随龄期的增长，峰值应力均增长，而峰值应变却有所降低。     

钢材高温下应力-应变曲线研究

火灾是影响钢结构设计的最主要因素.对钢结构抗火设计的现行方法进行了分析,并指出各种方法所存在的缺陷,通过对钢结构抗火力学性能的研究,参照欧洲标准对常见钢材高温下应力-应变性能进行了分析与计算,得出了便于使用的应力-应变关系.     

三向应力状态下的应力——应变曲线及其应用

应用弹塑性力学的基本原理,推导了由材料单调拉伸应力－应变（σ－ε）曲线求得三向应力状态下应力－应变（σ１－ε１）曲线的表达式。实验结果验证了理论分析结果的正确性,并用σ１－ε１曲线解释了材料在受三向拉应力时机械性能的变化以及带裂纹构件在裂纹扩展时裂纹前缘形状变化的原因。     

基于数值实验的节理岩体变形特性尺寸效应

借用有限元数值实验技术,通过节理随机概率模型生成0.4、0.6、0.8、1.0 m和1.1 m等5组不同尺寸的节理岩体试件,每个尺寸组10个试件.在5 MPa围压下,对试件轴向分级加载,获得同一尺寸下每个试件的应力-应变曲线,分析每组10条应力应变曲线及数据随试件尺寸的变化规律.分析结果发现:尺寸较小时,同组变形曲线比较分散,数据离散程度相对较大;随着尺寸的增大,曲线束积聚程度提高,数据离散性减小,这说明试件受力变形特性存在尺寸效应,可以获得该方法获取岩体变形特性的特征尺寸.     

箍筋约束高强混凝土应力—应变全曲线的试验研究

采用特制钢管增加普通液压试验机刚度的方法，进行了两组箍筋约束高强混凝土应力—应变全曲线试验。文中对箍筋约束机理进行了探讨。根据试验结果，给出了较为合理而适用的应力—应变全曲线方程和必要的参数。     

软岩S形应力-应变曲线的数值模拟

针对软岩在荷载作用下的变形特征,结合三轴试验提出了软岩四参数本构方程。从数学理论上严格证明了该方程描述的应力-应变曲线的S形特征。该模型的四个参数中,峰值应力及其相应应变可由试验直接获得,另两个参数则需通过优化反演方法获得。在此基础上建立了四个参数与围压的经验关系式,从而可对不同围压作用下的软岩应力-应变曲线进行估算。数值模拟表明该模型能够有效模拟软岩应力-应变曲线的S形特征,能够反映软岩强度与弹性模量随围压增大的特点。     

曲面的第三基本形式研讨

不但给出了伪球面的第一基本形式、第二基本形式及第三基本形式,而且给出了一般曲面的第三基本形式.     

3-D distribution of tensile stress in rock specimens for the Brazilian test

It is claimed that the formula used for calculating the tensile strength of a disk-shaped rock specimen in the Brazilian test is not accurate, because the formula is based on the 2-dimensional elastic theory and only suitable for very long or very short cylinders. The Matlab software was used to obtain the 2-dimensional distribution of stress in the rock specimen for Brazilian test. Then the 2-dimensional stress distribution in Brazilian disk was analyzed by the Marc FEM software. It can be found that the results obtained by the two software packages can verify each other. Finally, the 3-dimensional elastic stress in the specimen was calculated. The results demonstrate that the distribution of stress on the cross section of the specimen is similar to that in 2-dimension. However, the value of the stress on the cross section varies along the thickness of the specimen and the stress is bigger when getting closer to the end of the specimen. For the specimen with a height-to-diameter ratio of 1 and a Poisson＇s ratio of 0.25, the tensile strength calculated with the classical 2-D formula is 23.3% smaller than the real strength. Therefore, the classical 2-D formula is too conservative.     

毗邻地铁隧道深基坑支护方案研究

摘要：北京市某深基坑工程毗邻正在运营的地铁10号线,距离地铁隧道衬砌管片最近距离5.0 m,为保证地铁的运营安全,要求由于基坑的开挖引起的轨道位移不超过3 mm。针对这些问题并根据拟建基坑工程本身特点和周围的环境及水文地质情况,深基坑支护选用上部为复合土钉墙,下部为地下连续墙支护。运用理正深基坑软件对地下连续墙的内力、位移、地表沉降计算,并对其进行了整体稳定性、抗倾覆和抗管涌验算。现场监测结果表明边坡位移量较小,地铁轨道位移控制在了3 mm以内,总方案经济合理、技术可行。     

破碎围岩半裸露型隧道洞口进洞方法探讨

本文以九瑞高速公路南阳一隧道为实例,通过介绍延长套拱和管棚处理破碎围岩半裸露型隧道洞口的加固措施,并结合应力平衡原理使用支撑梁抵抗围岩侧压力,以削弱开挖爆破对隧道半裸露洞口产生的震动偏压力,使隧道施工安全进洞。     

地应力释放对隧道围岩稳定性影响的研究

新奥法的基本原理要求"隧道围岩支护过程中,一方面允许围岩有一定程度的变形使其产生受力环区;另一方面,又必须限制围岩的位移量以避免围岩变形过大而产生严重的松弛卸载".结合正在施工的某隧道工程,采用数值方法对其开展在不同地应力释放下围岩稳定性影响的研究.结果表明:地应力释放越大,锚杆承担的荷载越小,围岩的塑性区发展范围越大.因此,在隧道开挖施工过程中,合理地控制围岩应力释放比例,可以有效地改善围岩的应力状态以及塑性区的发展范围.所得结果对深埋隧道围岩稳定性分析、确定合理的支护时机与支护措施以及制定合理的开挖方案具有一定的指导意义.     

膨胀性围岩巷道水的治理

着重分析了膨胀土的胀缩机理 ,阐述了水在此类土胀缩中的关键作用 ,结合河北元氏矿东水仓返修的工程实践 ,论证了在膨胀性围岩巷道中治理水的重要性 ,介绍了聚乙烯膜板作防水层的防水技术在煤矿中的应用 .     

膨胀性围岩巷道水的治理

着重分析了膨胀土的胀缩机理,阐述了水在此类土胀缩中的关键作用,结合河北元氏矿东水仓返修的工程实践,论证了在膨胀性围岩巷道中治理水的重要性,介绍了聚乙烯膜板作防水层的防水技术在煤矿中的应用.     

土石混合体地层中基坑开挖对邻近既有隧道影响

为解决土石混合体地层中基坑开挖引起的隧道响应问题,基于离散单元法采用数值模拟手段进行研究。采用颗粒流数值计算软件PFC2D对土石混合体微观结构、隧道管片结构及基坑围护结构进行精细化建模及施工过程模拟,并针对隧道位于基坑开挖引起的主动土压力区及被动土压力区两类位置条件下,地层含石率w对基坑开挖引起的隧道结构响应影响规律进行系统性研究。结果表明:隧道位于基坑开挖主动土压力区时,量值大于60%前提下的含石率提升导致隧道周围逐渐形成具备较好抗剪性能的连续块石骨架体,从而抑制侧面开挖引起的隧道结构响应。隧道位于基坑开挖被动土压力区时,量值小于75%前提下的含石率的提升对上方开挖引起的隧道结构响应起到抑制作用;含石率大于75%时,含石率的提升无法为上方开挖引起的隧道结构响应提供抑制作用。