空间弹性接触问题有限元──线性互补方程解法

变分不等方程是近代应用教学的新成果之一，近年来在力学和物理学中得到广泛的应用。变分不等方程经数值方法离散，导出相应线性互补方程，而线性互补方程已有一些较成熟的解法，如Lemke算法。本方法是以Lemke算法为核心，采用子结构进行降阶，从而对接触面上的开度和作用力进行讨论。     

空间弹性接触问题有限元——线性互补方程解法

变分不等方程是近代应用教学的新成果之一，近年来在力学和物理学中得到广泛的应用。变分不等方程经数值方法离散，导出相应线性互补方程，而线性互补方程已有一些较成熟的解法，如Lemke算法。本方法是以Lemke算法为核心，采用子结构进行降阶，从而对接触面上的开度和作用力进行讨论。     

组合楼板的单侧接触问题:试验研究和数值分析

组合楼板中混凝土和钢板之间的剪切连接是一个高度非线性问题,与边界条件、材料属性及几何尺寸有关。将该连接看成是单侧接触问题,阐述了接触面的粘滞、滑动、摩擦现象。接触和非接触区域并不确定,故采用非单调材料准则描述此单侧接触问题。采用数值方法,利用变分不等式进行分析。分别通过试验及数值分析,对单侧接触问题进行研究,并将分析结果进行对比。     

三维空间的节理单元

岩体是一种被不连续结构面切割的不连续介质。为了对不连续结构面进行三维有限元分析,本文从变分原理和等参单元的概念入手推导了无厚度节理元和变厚度节理元的刚度,以供三维有限元分析之用,并用算例比较了这两种单元的精度。     

岩脉对隧道围岩稳定性影响分析

岩脉是一类特殊的工程岩体,旧堡隧道施工中遇到了辉绿岩和花岗伟晶岩两类岩脉。其中辉绿岩脉在400m埋深处发生了热液蚀变,试验测得其膨胀力为25kPa,自由膨胀率为0.75%,软化系数小于0.12,遇水软化是蚀变带围岩发生大变形的重要原因;花岗伟晶岩脉与围岩呈破碎接触,破碎带岩体呈碎裂结构,属Ⅳ-Ⅴ类围岩,塌方时有发生。通过施工工程地质勘察,查明岩脉工程地质条件是解决相关问题的前提之一,提出以超前地质预报和施工监测作为施工工程地质勘察的两大技术手段。针对辉绿岩脉蚀变带大变形问题,采用了注浆堵水的措施防止围岩大面积淋水软化变形,效果良好。     

河津市义唐铁矿区杂岩体形成时代探讨及地质意义

河津市义唐铁矿与二长花岗岩~花岗闪长岩杂岩体关系密切,通过岩体与寒武系地层的接触关系、岩体所具有的弱定向构造和同位素年龄,阐明磁铁矿及岩体形成于古元古代,形成时间为1930 Ma~2317 Ma,对指导找矿有重要的现实意义。     

三维非连接变形分析方法中摩擦接触问题的研究

采用罚方法将界面约束引入三维块体系统非连续变形分析总体平衡方程，详细推导了摩擦接触子矩阵并给出了接触状态（张开、滑动和固定）模式变化准则及开－闭迭代操作。物理模型试验和节理岩体边坡楔形破坏的仿真模拟表明，该方法是有效的。     

三维非连续变形分析方法中摩擦接触问题的研究

采用罚方法将界面约束引入三维块体系统非连续变形分析总体平衡方程,详细推导了摩擦接触子矩阵并给出了接触状态(张开、滑动和固定)模式变化准则及开-闭迭代操作.物理模型试验和节理岩体边坡楔形破坏的仿真模拟表明,该方法是有效的.     

节理岩体结构的分形几何研究

在岩体结构宏观分区的基础上,应用分形几何的观点从三维角度对分区内的岩体结构进行了研究。应用随机不连续面三维网络模拟技术建立岩体结构统计均质区内不连续面的概化模型,借助计算机模拟再现岩体结构;从岩体结构网络图中抽取“样本”,通过计算二维、三维样本的分形维数,表明三维分形维数等于二维分形维数加1,从三维角度表明统计均质区内岩体结构具有统计自相似性。     

各向异性岩体中不同接触衬砌隧洞的解析分析

通过复变函数方法建立分析了非圆形水工衬砌隧洞,在衬砌与围岩处于完全和光滑接触条件下的解析解,考虑了衬砌的支护滞后效应和洞内水压作用。研究了正交各向异性岩体中的马蹄形衬砌隧洞,在不同接触条件和洞内压力工况下,接触边界和衬砌自由边界上的应力和位移解。接触条件对衬砌接触边界的切向应力分布影响最显著,完全接触条件下两底脚的切向压应力最大,光滑接触条件下最小。岩体各向异性和倾斜结构面对衬砌中力学分量的非对称性影响在完全接触条件下明显。完全接触条件可高效发挥衬砌的支撑作用,光滑接触条件使岩体的自承能力充分体现。衬砌在两种接触条件下均承担了大部分由水压引起的张拉效应。