加锚断续节理岩体力学特性的研究及其应用

按应变等效假设及自洽理论建立了加锚断续节理岩体在复杂应力状态 本构关系及其损伤演化方程，并将其应用于三同道峡船闸高边坡稳定性分析中。重点分析了边坡节理尖端产和 生裂纹的可能性及演化长度和用锚固手段减少节理损伤演化区和边坡变形量的效果。     

基于GSI的节理岩体力学参数评价

节理岩体力学参数是进行岩土工程设计和稳定性评价所需要的基础数据。在介绍岩体GSI值确定方法的基础上,结合Hoek-Brown强度破坏准则和相关研究结果,利用所编制的岩体力学参数计算程序,实现了从岩体工程地质调查结果向岩体力学参数的快速转化。通过应用于金川二矿水平矿层岩体力学参数的计算,表明该方法可较准确反映节理化岩体的力学特性,且简单、易行,具有较好的工程实用价值。     

坚硬节理岩体力学参数的确定方法

岩体力学参数的测定是岩土工程分析、设计的基础性工作.一般地,为了减小工作量和节约研究经费,须利用有限的室内实验样本的测定值,通过对有限实验样本数据的回归分析整理,确定岩石强度参数,进而估计岩体强度参数.介绍了常用的几种岩体力学参数的确定方法,在岩块的变形和强度参数及岩体结构面的野外统计窗资料的基础上,利用Hook-Brown准则进行坚硬节理岩体力学参数的选取,在对比研究的基础上,说明了Hook-Brown准则公式的合理性.     

基于RMR的节理岩体力学参数快速评价

介绍了岩体RMR值的确定方法,结合Hoek-Brown强度破坏准则和相关研究结果,编制了岩体力学参数的计算程序,实现了从岩体工程地质调查结果向岩体力学参数的快速转化。通过应用于金川二矿水平矿层的岩体力学参数确定,表明该方法可较准确反映节理化岩体的力学特性,且简单、易行,具有较强的工程实用价值。     

节理岩体的结构模型

本文介绍了节理岩体结构的研究现状,进而叙述了运用Mante carlo法建立岩体结构模型的过程及其实用意义。岩体由于厉经地质演变的厉史和自然背力的作用,在其中含有大量的断裂面。这续断裂面大室可以由土程勘探确定其位置的断层     

节理岩体爆破的块度计算模型

以分形理论和现场实测数据为基础，提出了节理间距的Ｃａｎｔｏｒ集分布和岩体天然块度的计算方法，用随机分形构造模型描述爆破岩块的形成过程，按照损伤力学的方法，研究节理岩体爆破机制，提出岩体破碎比比率这一新概念，由此建立了节理岩体爆破块度计算的损伤模型。     

破碎压实岩体节理宏观力学参数研究

为解决随机分布节理面力学参数的科学估算,在实验室内选用不同粒径级配的破碎岩块进行压缩,获得不同压实率下的压实体试件。对压实体进行单轴压缩试验,记录其轴向应力应变曲线的同时分析压实体节理迹长概率分布函数和范围;其次,通过正交试验和数值模拟的方法构造单轴压缩数值模型,选用与试验轴向应力应变曲线最接近的模拟曲线的节理力学参数,作为该压实体的节理力学参数。最后结合实际现场,利用得到的压实体节理力学参数,研究不同压实程度下再生顶板巷道顶板稳定性。得出了在破碎岩块粒径越小,压实率越大的情况下,再生顶板越稳定的结论。     

岩体节理间距分布的分形模型研究

援引实测数据作基础，从分形几何角度研究了对爆破块度起极大影响作用的节理间距分布特征，通过均匀康托集构造过程说明节理间距组成的自相似结构，研究了反映其分布特征的分形模型。     

加锚节理岩体锚杆抗剪作用中的力学特性研究

采用ANSYS有限元软件,建立了加锚节理岩体的三维数值分析模型,当锚杆的横向导轨作用发生时,对其受力及形变特性进行了深入分析。研究结果表明,两节理附近锚杆承受剪切相反的扭转力矩的作用,节理处也是其最大剪应变分布区;节理两侧锚杆存在上下拉压相反的轴向应力及应变;模型前后方向锚杆产生均衡的作用力及均衡应变。     

基于3D打印的类节理岩体模型及力学特性

节理裂隙构造分布对岩体变形与破坏特性具有关键控制作用,厘清节理构造及岩体力学特性对于指导工程稳定性具有重要意义。3D打印技术在岩石力学方面的应用为节理岩体力学特性研究提供了有效手段。基于3D打印技术提出一种节理岩体制备方法,开展单轴压缩测试分别分析了实心试样、RDFN模型和DFN试样的变形特性及破裂模式,讨论了透明硬水晶与PLA材料在预制节理岩体力学特性分析的适用性,对比了冷冻处理下透明硬水晶材料的力学变化。研究发现：基于PLA树脂的3D打印材料在单轴压缩条件下发生了膨胀扩容,并呈现显著的塑性变形特征,与岩石的力学性质有较大差异;硬水晶材料的破坏模式为明显的“X”共轭剪切变形破坏特征,峰前应力-应变曲线特征与岩石接近,含裂隙试样的表现为沿近似45°斜面的压剪破坏;裂隙网络的存在会显著降低类岩体模型的抗压强度,粗糙RDFN的类节理岩体模型强度高于直线型DFN类节理岩体模型,试样发生斜截面剪切破坏时,节理模型增强了裂隙系统的锁固效应;类节理岩体表现出一定的尺寸效应,并受PLA材料高塑性特性影响;承压强度实心试件总体来说最强,RDFN模型次之,DFN模型最小,3类模型强度存在一定的尺寸效应特...     

3DEC应用中节理岩体力学参数的选取

离散单元法是一种适合于节理岩体的数值分析方法，其解决工程实践的关键问题往往是力学参数的选取。从损伤力学的角度，RMLR分类法同时结合Hook-brown强度准则进行节理岩体变形参数和强度参数的选取，用以解决工程实践问题。     

概率结构节理岩体各向异性弹性模型

本文以复合材料性理论作了简要介绍，认为由多组非贯通节理切割的节理岩体可视为各向异性的弹性介质。将复合材料弹性理论应用于具有概率结构模型的节理岩体中，从宏观上考察了节理引起的岩体各向异性，推导了节理岩体各向异性的弹性短，提出了利用有限元计算弹性矩阵中应力比矩阵的方法，并对应力比矩阵的元素取值作了初步研究。     

基于GSI的深部节理化岩体工作面稳定性分析

针对节理岩体力学参数选取困难问题,基于地质强度指标GSI,结合损伤力学原理和广义Hoek-Brown准则构建考虑节理强度的节理岩体力学模型,对深部节理化岩体工作面进行了稳定性分析。结果表明：所给出的节理等效系数能较好地描述节理间距与GSI之间的关系,节理岩体的破碎程度对工作面的稳定性产生了影响,随着岩体破碎程度的提高,工作面易发生顶板冒落、煤壁片帮等现象;当岩体较为破碎时,顶板失稳主要由节理的发育、贯通引起;岩体的完整性较好时,顶板的稳定性受采空区悬臂段顶板的影响较大。     

概率结构节理岩体各向异性弹塑性模型

本文在节理岩体概率结构模型和Ｈｉｌｌ的两相复合材料的弹性理论的基础上，根据包含多组贯通性节理的岩体组合破坏的模式和库仑强度理论，推导了随机分布的非贯通性节理岩体强度公式，给出了各向异性非线性有限元分析中的弹塑性矩阵，并分析了包含有两组随机分布节理的重力边坡的屈服区。     

白牛厂矿节理化岩体力学参数与采场安全跨度评价

白牛厂矿岩体节理发育、质量差,直接影响采场的稳定性。为了较真实地获得矿区岩体的力学参数,并准确评价采场安全跨度,先对扩展后的Hoek-Brown准则进行了部分修正。然后引入岩体节理间距Js,对传统的GSI确定方法进行了改进,以使节理化岩体结构的描述定量化;再结合Hoek-Brown准则的经典公式,对各种岩体力学参数进行处理。最后,推导了地质强度指标GSI与RMR、Q之间的数学关系,利用Barton提出的工程跨度经验公式,对矿区6种主要岩体采场安全跨度进行了评价,得出了井下无支护采场安全跨度应不大于10m的结论。所用的方法为节理化岩体力学参数的估计提供了一种简单、易行的途径,对采场安全跨度的评价也与生产实际相符,适合在同类矿山中应用。     

多层结构模型在节理岩体力学分析中的应用

运用多层结构模型来分析节理岩体的力学特征,在简要介绍多层结构模型弹粘塑性理论的基础上,制定了反映多层结构模型特点的非线性算法,编制了相应的有限元程序。程序中考虑了节理岩体一般均沿节理面受拉开裂或剪切滑移的定向破坏特点,能够反映节理岩体各向异性以及主应力旋转所导致的塑性变形。最后,给出了相应的算例,并运用该模型分析了含有两组节理的岩质边坡的变形及破坏特征。     

诱导条件下节理岩体流变断裂自然崩落判据研究

对诱导条件下节理岩体流变断裂问题进行了深入研究,归纳出了节理岩体流变断裂3类不同破坏机制,确定了以分支裂纹扩展长度作为节理岩体破坏评判依据的3种破坏机制时的统一流变断裂破坏准则。在此基础上,首次提出了节理岩体在重力作用下产生自然崩落的3个必要条件为破坏条件、临空面条件和平衡条件,并推导和建立了岩体流变断裂破坏和自然崩落的判据数学表达式,最后将研究成果转化成了计算机程序,为流变断裂型矿岩自然崩落规律研究和崩落速度预测提供了一条新的有效方法。     

眼前山铁矿南帮边坡节理聚类与概化模型研究

眼前山铁矿实施加陡固定帮的3并段开采方案后,节理发育的南帮边坡产生的楔体滑落,对矿山安全生产造成了较大影响。采用节理极点图、等密度图及模糊ISODATA聚类算法等分析技术,对南帮边坡岩体进行了合理的聚类分析,确定了岩体节理的优势方位,建立了节理倾向、倾角及迹长的概率分布函数,为评价南帮边坡的稳定性奠定了基础。     

岩体节理面的分形与分维研究

应用分形几何理论对岩体节理进行描述，求得了节理的分维数df，并建立了节理分维数df与其粗糙度JRC的关系。有了节理的分维数就可方便的进行节理的分类及强度计算，这比传统的用JRC描述节理更具有实际意义。