粘弹性围岩力学参数反分析的一种数值法

依据蠕变柔量和广义蠕变柔量概念，提出了由实测位移反演原岩应力场与粘弹性力学参数的边界元算法，实现了粘弹性围岩力学参数反演的半解析化。     

三心圆拱断面隧道围岩黏弹性位移解及应用

基于弹性力学的复变函数方法和弹性-粘弹性对应原理,将物理平面(z平面)上三心圆拱断面隧道围岩区域映射到计算平面(ζ平面)上单位圆外域,并用2个应力函数表示围岩的应力、位移及其对应边界条件。考虑临近开挖面的空间影响效应,将其以应力释放率表示,运用幂级数解法、Laplace变换等手段给出了三心圆拱断面隧道围岩的粘弹性位移解析解,并与数值解对比验证了理论解的正确性。将该方法应用于杨林隧道,分析了围岩粘弹性变形规律,揭示了隧道开挖面推进速度、空间影响效应、侧压力系数对隧道围岩粘弹性位移的影响规律,对类似断面隧道围岩粘弹性变形分析具有普遍应用价值。     

直墙拱形隧道围岩粘弹性位移解析解

直墙拱形隧道围岩粘弹性位移解析解薛琳（青岛建筑工程学院，２６６０３３）１引言近期，围岩粘弹性位移理论分析，在连续介质力学基础上，以新概念和新方法推导出符合五种粘弹性力学模型(Ｍａｘｗｅｌ模型，Ｋｅｌｖｉｎ模型，Ｋｅｌｖｉｎ Ｖｏｉｇｔ模型，Ｐｏｙｎ...     

钢-混组合梁松弛系数的计算公式

基于混凝土黏弹性理论,考虑受弯和受压,分别对轴向和弯曲松弛系数建立徐变微分本构和代数本构两套力学方程组.按照高大型组合截面的力学特点,给出合理的简化假设,由微分解反算松弛系数的解析解.为了公式的便洁性和合理性,与微分方程组的精确解进行对比分析,不断调整和修正组合梁松弛系数的计算公式.简化计算公式与微分方程精确解符合良好...     

Kelvin半无限体内部受集中力作用时的粘弹性解

假定半无限体为线性粘弹性介质,其在内部集中力作用下的应力为三维复杂力状态,应力球张量和应变球张量之间符合弹性关系,而应力偏张量和应变偏张量之间为Kelvin粘弹性应力应变关系。利用半空间体内部受竖向和水平向集中力的Mindlin弹性理论解,根据准静态粘弹性-弹性对应原理,在相同荷载条件下,首先对弹性解进行Laplace变换,然后将弹性解中的物理参数用线性粘弹性理论中经过Laplace变换的物理参数来替代,最后再进行Laplace逆变换,从而求得半无限体的位移、应力粘弹性解。结果验证表明,理论结果是正确的,并为实际工程的粘弹性沉降提供了理论依据。     

二维粘弹性问题反分析计算的统一模型

本文就地下工程中二维平面应变问题提出了反演确定洞室围岩初始地应力及其粘弹性参数的统一方法,用五种常见的描述岩土体变形性态的粘弹性模型的参数作反演计算.文中在描述岩土体材料的粘弹性性态的本构方程用统一公式表示,通过论证提出了依据现场量测信息对初始地应力和围岩粘弹性参数进行反演计算的原理、方法和公式,包括可据以进行线弹性反演计算的数值法方程,以及可用于确定围岩粘弹性参数的反演计算方程等.此外,文末还通过算例验证对所提方法的适用性进行了论证.     

粘弹地基上弹性道面板的弯沉求解

以一种更符合道面实际的力学计算模型——移动荷载作用下粘弹性地基上无限大弹性薄板系统来研究机场刚性道面弯沉的求解,应用线性系统的叠加原理和坐标变换,建立求解系统的动力响应广义积分公式,把运动荷载问题转化为获取位移脉冲响应函数。在柱坐标中利用拉普拉斯和汉克尔变换求解板在瞬时点源荷载作用下的解,再结合广义积分得到道面板在移动荷载作用下的弯沉解析解     

基于广义kelvin模型的围岩粘弹性位移分析

假设围岩的流变性符合广义Kelvin粘弹性模型。已知轴对称圆形巷道围岩应力场和位移场的弹性理论解,利用准静态粘弹性-弹性理论之间的对应性原理分析了轴对称圆巷的粘弹性模型,从而得出了该模型的位移粘弹性解,并将该理论解应用到工程中,通过理论位移和实测位移的比较,发现该模型能很好地反映围岩的蠕变性质。     

深埋马蹄形隧道开挖围岩应力与位移的复变函数解

利用复变函数解法中的柯西积分法,求解工程中常用的单心圆仰拱马蹄形隧道在弹性半空间内任意一点处的应力值和位移值解析解表达式。由于是深埋隧道,且埋深与孔径之比较大,故不考虑重力梯度影响,直接把重力作用化为无限远处作用有P1、P2的外载;求解出马蹄形隧道孔洞在弹性半空间内任意一点处的应力值和位移值解析解表达式。结合典型断面,利用三维有限元分析软件MADIS/GTS建立二维平面应变模型,对理论推导单心圆马蹄形隧道在弹性平面内的解析解公式进行验证。分析表明,有限元结果和解析解结果有较好的吻合性,证明了新方法的准确性,针对深埋马蹄形隧道开挖工程,可以快捷地评估围岩应力状态及位移变形。     

遗传积分型本构方程的两种推演方法及比较

积分算子解法是求解粘弹性问题的一种重要的解析方法,推演材料的积分型本构方程是此种求解方法的重要步骤.文章分别采用由微分型本构方程直接求解的方法与依据蠕变核与松弛核的关系求解的方法推演了H-K体的以εt表示σt的遗传积分方程,结果表明第一种方法适用于具有给定微分型本构关系的模型,第二种方法适用于由蠕变试验得到蠕变方程的情形,并且具有普遍适用性.     

软弱围岩蠕变损伤机理及合理支护时间的反演分析

基于软弱围岩的蠕变损伤机理，提出了围岩蠕变损伤具有变形损伤与时间损伤耦合效应的观点。运用Burgers模型引入蠕变损伤变量，采用位移反分析方法对圆形巷道的粘弹性变形规律进行研究，得出软岩巷道合理支护时间的确定方法。通过工程实例证明该方法是合理的。     

裂隙岩体蠕变柔量分析

利用Betti互等定理和线性粘弹性断裂力学原理推导了裂隙岩体单轴蠕变柔量和体变蠕变柔量的理论表达式，并通过自洽理论来考虑裂隙相互作用对岩体蠕变柔量的影响，分析了裂隙密度参数和泊松比改变时裂隙岩体蠕变柔量的变化规律，对比了考虑和不考虑裂隙相互作用时裂隙岩体蠕变柔量的区别。同时，分析了在静水应力作用下裂隙岩体蠕变的长期稳定问题。     

弹性位移反分析对地应力、弹模的反演唯一性

地下工程中的平面线弹性问题共有 5个被关心的参数 ,即竖直、水平及剪切地应力分量、弹模和泊松比。利用单个洞室存在时的位移解析解对位移反分析所能辨识出的参数个数作了进一步的研究 ,发现所有地应力分量和弹模同为未知量时的反演不具有唯一性 ;此外 ,无论洞室形状如何 ,都有可能唯一地反演出各种组合下的未知参数 ,但形状简单的洞室对参数的限制条件较多。     

岩体粘弹性力学模型的判定定理与应用

依据位移反分析的解析方法，提出了隧道围岩粘弹性力学模型识别的几个判定定理，并举例说明了定理的应用。     

地面荷载下浅埋隧道围岩的粘弹性应力和变形分析

采用解析法研究地面荷载下浅埋圆形隧道围岩的粘弹性应力和变形问题。利用对应性原理求得围岩应力和变形粘弹性解的Laplace变换，解表达为多个局部坐标中的级数之和，并由加法公式把它们变换为某个局部坐标中的双重级数，以满足边界条件。文末给出了围岩应力和变形的计算结果，讨论了地面荷载对围岩应力的影响。     

圆形隧道围岩蠕变柔量的确定及粘弹性力学模型的识别

本文给出了圆形隧道围岩径向位移与岩体蠕变柔量的线性关系,并用位移分析法确定了岩体的蠕变柔量,根据所得到的蠕变柔量值由解析法识别了岩体的力学模型并反演了其力学参数．     

横观各向同性岩石蠕变性质与本构模型研究

层理的存在使得炭质板岩呈现出横观各向同性性质。开展了水平层理试样和竖直层理试样的三轴压缩蠕变试验,研究了不同层理的炭质板岩在不同加载路径下的蠕变特性,分析了蠕变流动方向特征,发现水平层理试样和竖直层理试样蠕变流动方向差异明显;根据蠕变试验结果,提出了横观各向同性岩石蠕变本构模型,该本构模型由基于广义八面体剪应力的蠕变势函数和非关联流动法则构成,蠕变方程采用基于不可恢复应变的内变量蠕变方程;采用不可恢复应变为内变量来描述炭质板岩的蠕变特性,考虑了初始加速蠕变对初始蠕变的影响;提出了模型参数确定方法,并采用试验数据和文献数据对所提模型与参数求解方法进行了验证。研究结果为了解岩石横观各向同性蠕变特性和丰富岩石力学基本理论提供了基础。     

层状裂隙岩体蠕变柔量估计的合理方法

基于Taylor模型方法和粘弹性断裂力学理论，推导了层状裂隙岩体的单轴、剪切以及体积蠕变柔量，并合理考虑了裂隙相互作用效应的影响，分析了层状裂隙岩体单轴蠕变和剪切蠕变的各向异性。计算分析指出，裂隙岩体的单轴蠕变柔量随裂隙密度参数的增加而增大，随裂隙倾角的增加而减小。考虑裂隙相互作用效应时，层状裂隙岩体的蠕变柔量明显大于不考虑裂隙相互作用的情况。该方法为通过室内岩石流变实验了解实际工程中裂隙岩体的蠕变特性提供了一种可能。     

岩石试件非线性蠕变模型及其稳定性分析

以改进的西原正夫模型为基础，利用岩石全过程应力．应变曲线与蠕变方程中参数的对应关系，建立参数非线性蠕变模型。通过对非线性蠕变模型和蠕变曲线的分析，把非线性蠕变问题通过局部线性化，得出了改进的西原正夫模型的稳定性条件，较好地反映了岩石试件的3阶段蠕变过程，尤其是非线性加速蠕变变形；同时，得出岩石试件蠕变稳定性的判别准则和蠕变变形、蠕变速率和蠕变加速度的解析表达式。