巷道围岩支护系统粘弹性分析蠕变柔量法

以圆形巷道为例，讨论了围岩支护系统应力与变形的时间效应，建立了巷道围岩支护系统粘弹性分析的一种新方法——蠕变柔量法，得到围岩支护系统的适用于反问题的粘弹性应力解与位移解．对于反问题，巷道围岩支护系统的新的粘弹性分析方法，使有支护和无支护围岩可以依据相同的粘弹性反分析的解析方法，识别围岩的力学模型和反演力学参数．解决了粘弹性位移反分析解析方法实用化中的一个重要问题     

巷道围岩支护系统粘弹性分析蠕变柔量变

以圆形巷道为例，讨论了围岩支护系统应力与变形的时间效应，建立了巷道围岩支护系统粘弹性分析的一种新方法－蠕变柔量法，得到围岩支护系统的适用于反问题的粘弹性应力解与位移解。对于反问题，巷道围岩支护系统的新的粘弹性分析方法，使有支护和无支护围岩可以依据相同的粘弹性反分析的解析方法，识别围岩的力学模型和反演力学参数。解决了粘弹性位移反分析解析方法实用化中的一个重要问题。     

神经网络方法在位移反分析中的应用研究

为解决传统位移反分析建模复杂、求解速度慢等问题，基于MATLAB的二次开发语言M语言，编写了用于位移反分析的BP神经网络源程序．针对传统BP网络收敛速度慢的缺点，采用L—M优化算法及归一化方法来加快网络的训练速度．对圆形巷道弹塑性问题的力学参数进行了反演分析．反演结果表明，MATLAB与神经网络相结合应用于位移反分析，具有建摸快、模型简捷、求解速度快、精度高等优点，可以在工程实际中推广应用．     

粘弹性岩体中圆形巷道位移反分析的唯一性研究

为了研究粘弹性岩体位移反分析的唯一性问题，本文根据弹性岩体径向位移推导了粘弹性岩体中符合Maxwell模型的圆形巷道位移解析解，并根据参数可辨识性条件对粘弹性岩体中圆形巷道位移反分析的唯一性进行了研究。结果表明，无论布置多少个测点都不能唯一地反分析出所有的5个参数；必须至少已知2个参数，才有可能唯一地反分析出其他参数；侧压力系数是否为1和地应力是否为0对反分析唯一性有明显的影响；随着已知参数的增多，参数的可辨识性增强；地应力和侧压力系数的可辨识性最好，弹性模量、泊松比和粘滞系数次之。研究结果对于岩体参数的反演计算具有一定的指导意义。     

断面形状对巷道稳定性影响的研究

根据现场地应力大小和方向，选择了三种不同形状的巷道断面，采用同一支护方式和施工方法，用收敛位移、位移速率和松动范围等参数对几种断面进行稳定性实例分析，从而得到了断面形状对巷道支护的影响是巨大的，而加设底拱不但能防止底鼓，同时对两帮和顶部位移的抑制作用也是明显的。     

灰色预测模型及在巷道收敛位移中的应用

本文阐述了灰色预测基本理论,并以此建立了巷道收敛位移的预测模型,讨论了清平磷矿巷道收敛位移随时间的变化规律。此方法较传统方法的计算过程简便、预报结果的精度高。     

断面形状对巷道稳定性影响的研究

根据现场地应力大小和方向 ,选择了三种不同形状的巷道断面 ,采用同一支护方式和施工方法 ,用收敛位移、位移速率和松动范围等参数对几种断面进行稳定性实例分析 ,从而得到了断面形状对巷道支护的影响是巨大的 ,而加设底拱不但能防止底鼓 ,同时对两帮和顶部位移的抑制作用也是明显的     

缓倾斜巷式采场收敛基线布置与位移计算

针对缓倾斜薄层石膏矿巷式采场围岩结构性变形的特点,在采场变形破坏离散元分析确定收敛测点的基础上,根据收敛测点在位移变化方向上的内在规律性,设计了两种收敛基线布置方式,通过比较分析两种方式的优缺点,选定了能计算测点绝对位移的基线布置方案,并根据测点变形的内在规律推导出位移量计算公式.     

考虑井帮收敛的深井冻结壁塑性设计研究

合理的冻结壁设计是冻结法成功的前提。为了研究井帮位移收敛量对冻结壁厚度设计的影响，采用柱形孔收缩理论，推导出塑性冻结壁和弹塑性未冻地层力学模型的应力、位移完全形式解，建立冻结壁厚度塑性计算公式；采用两种计算公式和数值模拟方法研究工程案例，并验证新公式的正确性；分析了水平地压、冻土的黏聚力与内摩擦角、未冻土的弹性模量与泊松比、未冻土的黏聚力与内摩擦角等参数对井帮变形和冻结壁厚度的影响规律。结果表明：对于完全塑性冻结壁、弹性地层力学模型，考虑井帮位移收敛影响与否，800 m深处冻结壁厚度相差约8.6%,井帮变形量约0.17;在预测千米表土立井井帮变形方面，新计算式具有一定的理论意义与实用价值。     

围岩粘弹性模型有限元模拟分析

采用粘弹性理论的对应原理，对轴对称圆巷的粘弹性模型进行了分析，从而得出了该模型位移场的理论解。并利用大型通用ANSYS有限元分析软件对轴对称圆巷的粘弹性模型位移场进行了数值模拟分析。在此基础上，对理论解析解和数值模拟解进行了对比分析。     

长壁工作面基础板结构模型及其来压规律

首次将长壁工作面承支老顶的直接顶与煤层分别视为弹性，弹塑性，粘弹性及粘塑性基础，将老顶视为弹性薄板，亦即将老顶及其基础（直接顶与煤层）分别视为４种统一的空间结构模型，并采用薄板弯曲边界元法分别与弹性，弹塑性，粘弹性及粘塑性边界元法耦合，对前述空间模型进行了求解，结果表明：老顶断裂后，各断裂岩板之间仍处于联锁咬合状态，形成咬合权结构，随着基础从弹性向粘塑性过渡，老顶的断裂位置与煤壁间的距离以及顶板下     

岩体力学参数确定的GA-FLAC~(3D)位移反演方法

在矿产资源开采、采矿设计及施工、地下结构物稳定性预测等岩土工程领域中,初步的也是重要的研究课题之一是确定岩体力学参数。经过综合分析多种岩体力学性质反演法,提出了一种智能位移反演方法。首先,在工程经验和GSI体系的基础上选定待反演的岩体力学参数的数值范围,通过巷道现场位移量测获得拱顶下沉和水平收敛位移。然后,运用遗传算法(GA)与FLAC3D数值模拟软件相结合,进行位移反演,确定比较正确的岩体力学参数。根据上述方法采用VC++高级程序语言开发了将遗传算法与FLAC3D软件相结合的位移反演系统,以某铅锌矿体和上下盘岩体为例,进行了矿岩体力学参数反演。进行与其他反演法的对比分析,证明了该方法的正确性和实用性。     

关虎冲隧道监控量测与围岩稳定性分析

为了确定关虎冲隧道围岩在施工过程中的稳定性, 针对关虎冲隧道典型断面的周边收敛、拱顶沉降和仰拱隆起等监测数据进行了整理和分析, 并在此基础上对施工过程中隧道围岩的稳定性进行了判断。隧道监控结果表明, 关虎冲隧道在施工过程中, 各断面的周边收敛及拱顶沉降都是前期变化较快, 后期变化缓慢, 围岩变形基本稳定。分析方法对类似隧道工程的监控量测信息的合理应用具有参考意义。     

边坡临界失稳状态的判定标准

为了建立边坡临界失稳状态的统一判据,对同一算例分别实施3种判据：塑性区贯通判据、计算不收敛判据、位移突变判据.采用拉格朗日元法对边坡进行弹塑性稳定分析,将3种判据得到的安全系数与Janbu法的结果进行对比.结果表明：塑性区贯通并不一定产生边坡失稳,该判据得到的安全系数偏小;计算不收敛判据得到的安全系数与Janbu法十分接近,但其无法反映边坡的变形过程,且具有一定的人为任意性;位移突变判据确定了边坡稳定形态与折减系数的定量关系,通过双曲线方程拟合可方便地得到安全系数,其求解精度高,物理意义明确.     

几种适合超高分子量聚乙烯的力学模型

超高分子量聚乙烯作为一种粘弹性体聚合物,在使用过程中,机械性能既有弹性的一面,也有粘性的一面。以粘弹性(粘塑性)为基础,从线性和非线性角度出发,分别介绍了几种适合超高分子量聚乙烯的力学模型,为以后采用有限元分析方法研究超高分子量聚乙烯机械性能提供理论帮助。     

基于均质横等向条件下加筋土的本构关系

根据加筋土的工程结构，对加筋土的力学性质进行了分析，并利用Klivin的粘弹性模型得出了一个比较接近于工程实际的本构工程，为此类工程的数值分析提供了依据。     

基于IAGA+M-SVR的岩土参数反分析方法及其工程应用

由于岩土工程的复杂性和不确定性致使岩土力学参数很难准确获得,提出了一种结合改进自适应遗传算法（IAGA）与多输出支持向量机（M-SVR）各自优点的基坑岩土参数位移反分析的方法。该方法充分利用遗传算法全局寻优以及支持向量机的小样本数据建模方面的优势,并且克服了传统遗传算法在复杂函数优化的寻优搜索中容易陷入局部极值、搜索效率低、不稳定以及利用单输出支持向量机建立多测点模型时计算量大、精度不高等缺点。通过将该方法应用于营口兴隆大厦桩撑支护体系基坑的岩土参数的反分析中,其反演的等效岩土参数值所计算的位移值与实际位移的平均相对误差仅为 2.83%,验证了该方法的适用性和结果的准确性。最后将反演所得抗剪强度参数与室内试验结果,弹性模量与经验值进行了对比分析,给出了该类型基坑三维数值模拟计算的初始参数建议值,采用该建议参数计算所得位移值与实际观测值平均相对误差为 4.07%,满足实际工程的应用。     

露天地下联合开采合理保留层厚度研究

当前随着对矿产资源需求的增加和开采强度的不断加大,浅部资源日益减少,露天开采矿山不断向深部及地下开采转移,国内外多座矿山相继进入露天与地下联合开采状态。因此如何确定露天地下联合开采矿山保留层厚度是个重要且有待解决的问题。应用数值分析,根据在同一剖面矿房不同顶板线位置,矿房上方同一个点的位移收敛情况,建立确定露天地下联合开采保留层厚度的位移收敛判据。并应用该法对某大型矿山进行了分析。确定了露天与地下联合开采的安全隔离层厚度,为安全开采提供了技术依据。