循环荷载作用下岩石的二元介质模型

根据岩土破损力学理论,针对岩石材料提出了一个考虑循环荷载作用的二元介质本构模型。二元介质模型认为加载过程中胶结元逐渐破损转化为摩擦元,二者共同抵抗外部荷载作用。胶结元在破损以前的应力应变特性可以用理想的弹脆性模型来描述,胶结元破损后转化成的摩擦元的应力应变特性可以用理想弹塑性模型来描述。通过引入破损参数(破损率和应变集中系数),提出一个考虑循环荷载作用的岩石的二元介质模型。最后与砂岩岩样的单调加载和循环加载条件下的试验结果进行了对比。表结果明:所建立的模型具有较好的适用性。     

基于Eshelby本征应变自洽法的岩土二元介质本构关系

天然沉积土具有结构性,产生结构性的原因在于胶结的不均匀性。在破损力学理论框架下,基于Eshelby本征应变自洽法,考虑胶结元与摩擦元间变形协调性及应力连续性,推导出了岩土二元介质弱形式的弹塑性本构关系,为复杂应力状态下结构性土实际边值问题的有限元计算提供理论依据。算例计算表明导出的本构关系能够考虑胶结元和摩擦元的力学性质、胶结元的破损规律、受荷历史、加载方式及应力状态对岩土二元介质材料力学性能的影响。     

结构性土二元介质模型的有限元模拟

针对土的结构性对边坡稳定性的影响,结构性土二元介质模型将胶结元看成理想弹脆性材料,摩擦元看成硬化型弹塑性材料。基于该模型建立考虑结构性土的强度准则,编制相应有限元程序用于Biot固结的有限元模拟。通过对比初始各向同性和初始应力各向异性结构性土的天然边坡算例计算结果,发现初始应力各向异性天然边坡的安全系数要高于初始均质天然边坡;嵌入初始应力各向异性结构性土的强度准则后可以观察计算过程中边坡破坏区的发展,为采用破坏区贯通作为边坡的破坏标准的天然边坡的稳定性分析提供了一种新的思路且具有良好的工程适用性。     

异向介质电磁问题的混合模型分析

建立准确的色散介质本构模型是计算色散介质中波的散射和传播的基础,目前处理色散介质电磁问题通常采用的方法是基于某一种常见的经典模型来进行分析。而实际的色散介质往往是极其复杂的,近似为某一种常见模型对其进行分析计算是不够精确的。结合常见的3种色散介质模型（Debye、Lorentz和Drude模型）,在简单混合模型的基础上提出分段线性混合模型,并通过对异向介质参数进行拟合验证,检验了新型模型的准确性与可行性。     

黏弹性散体介质中波的传播和耗散

经典弹性固体理论不能准确地描述散体介质中波的传播和能耗规律。本文从黏弹性角度来分析松散岩土介质中波的相关规律，给出了三种黏弹性模型及基本构方程：Maxwell模型，Kelvin模型及标准线性固体模型，给出小变形条件下黏弹性介质中的波动方程，传播向量和衰减向量的复数形式表达式，以及纵波和横波的衰减系数复数形式表达式，认为波的衰减与频率有关，频率越高衰减程度越大，并实验验证了此结论。另外，黏弹性散体介质中波的能耗还与介质对高频波的吸收有关，以及颗粒间的相对滑动磨擦也会增加能量的耗损。     

裂隙介质非饱和渗流多尺度机理与数值模型研究进展

裂隙介质非饱和渗流过程的预测和控制对地下工程应用具有重要意义。从渗流机理、预测方法和宏观尺度渗流模拟等方面对裂隙介质非饱和渗流研究进展进行了系统的分析总结。首先,评述了从非饱和单裂隙到交叉裂隙再到裂隙网络不同尺度下的复杂渗流行为及其理论预测方法,并分析了非饱和渗流行为对宏观水力参数的影响;其次,归纳了非饱和渗流数值模型和本构模型及其适用性,简述了不同模型在场地尺度非饱和渗流模拟中的实际应用。这些研究成果提高了对裂隙介质非饱和渗流规律的认识,并为工程应用提供了手段。     

堆石材料邓肯模型参数统计规律研究

堆石材料邓肯模型计算参数的选用对面板堆石坝的计算分析成果影响很大,在实际应用过程中,需要有简单易行的推求方法,以合理地用计算参数.分析了堆石材料邓肯模型参数的统计规律,通过分析国内13个已建或在建工程堆石材料的实测计算参数,以干容重为参照,给出了灰岩和砂砾石材料参数的推求公式,对于合理选用邓肯模型计算参数有一定的借鉴意义.     

基于最小二乘支持向量机岩土本构模型的有限元分析

有限元分析在岩土工程中有着非常重要的作用,本文基于最小二乘支持向量机理论建立了岩土本构模型,并结合有限元理论分析了ABAQUS在求解非线性问题的基本原理和具体过程。利用ABAQUS中UMAT接口将最小二乘支持向量机岩土本构模型用于一隧道工程开挖实例分析,结果表明其最小二乘支持向量机本构模型用于有限元分析的可行性和优越性。     

非饱和双重孔隙介质的势函数本构方程及应用

为了分析复杂岩土工程多场多相耦合效应,需要建立非饱和双重孔隙介质的一般本构理论框架.把双重孔隙介质视为两个单重孔隙介质的嵌套叠加,利用各组分应变与孔隙变形之间的内在联系,从经典混合物理论出发推导了非饱和双重孔隙介质的能量守恒方程.通过功共轭对之间的力学性质建立了小应变条件下非饱和双重孔隙介质的一般势函数本构方程.作为一...     

基于改进Burgers模型下巷道围岩蠕变规律研究

从常规试验数据出发,基于改进的Burgers模型对吕家坨矿巷道围岩的应力一应变关系的时间依存性进行了数值模拟计算,得出了与观测相近的结果。通过计算结果和观测结果的对比分析,探讨了该计算模型的合理性和可行性。