节理岩体的弹塑性和弹—粘塑性有限元计算

本文提出了具有三组节理的岩体的弹塑性和弹—粘塑性有限元算法。由于考虑了节理间距和变形引起的岩体结构的改变,提出的模型比一般的“多层模型”更好地反映了节理岩体的变形特点。所得的结果可推广到具有任意组节理的岩体中去。     

复合单元法模拟应变局部化若干关键技术研究

复合单元法作为一种模拟应变局部化的新方法,展现出强大的生命力.系统介绍了复合单元法追踪模拟应变局部化的4项关键技术,并编写了相应的程序.其中复合单元拓扑信息自动生成、局部化带出现前后瞬时场变量继承、局部化带软化特性模拟等3项技术是复合单元法模拟局部化的关键,而破坏廊道拟合技术则拓展了应变局部化带追踪技术,克服了当前单元首尾相接逐一扩展追踪方法的不足,能得到和实际现象更吻合的有一定厚度的应变局部化带.此外,拟合的破坏廊道还可用于复核局部化带发展追踪模拟.这几项关键技术的程序实现,简化了前处理工作,提高了分析效率,为复合单元法追踪模拟应变局部化奠定了坚实基础.     

海上稠油油田投产及生产管理探索

为了确保海上稠油油田顺利投产及生产管理,避免因油稠、易出砂造成的井下和地面设备损坏从而引起生产中断,根据海上稠油油田的特点,提出了采用变频启泵投产、投产初期对油井重要参数进行动态跟踪和分析、投产后为油井确立合理的生产制度及生产过程中采取控制生产压差生产、实施出砂管理等一系列投产和生产管理方法。结合南堡35—2油田的投产和生产管理实践,证明提出的油井投产和精细化管理方法对油井顺利投产、降低油田操作费用及提高海上稠油油田的采收率很有效,值得借鉴和推广。     

海上无人简易平台双电潜泵完井技术

将原有双电潜泵系统的双Y接头管柱改为单Y接头管柱,并采用远距离变频控制技术,形成了海上无人简易平台双电潜泵完井技术.该项技术目前已在渤海多个边际油田或小油田的开发中成功应用,有效地控制了油田的开发费用,降低了海上油田开发的门槛.     

岩体的广义弹粘塑体块体理论

本文提出了岩体的弹粘塑性块体理论的广义表达方法，利用所提理论编制了计算机程序，并通过算例与有限元法进行了对照。     

瀑布沟工程地下厂房区地应力场的二次计算研究

首先，采用遗传算法与有限单元法相结合的联合反演方法，对瀑布沟工程地下厂房区地应力场进行大范围的反演分析；然后，考虑主要断层，基于复合单元法，采用位移边界条件，对地下厂房区地应力场进行二次计算，其计算范围与洞室开挖稳定性分析的范围一致。研究结果表明：考虑主要断层的二次计算，不仅可以得到主要断层准确的初始应力，而且可改善一次反演所得的初始地应力场，减小计算相对误差；同时，在计算水平提高的条件下，进行第一次大范围反演时，应尽量考虑主要断层等不连续结构面。     

统一强度理论应用于岩石的讨论

具有多种形式的双剪理论已得到广泛的研究和应用,但没有基于试验数据的拟合与其他真三轴强度准则进行直接比较。以主应力形式直接构建线性和非线性统一强度理论,利用岩石的真三轴压缩、常规三轴压缩和伸长的试验结果,确定多个强度准则中的材料参数。统一强度理论对试验数据的拟合偏差较大,不能描述岩石常规三轴压缩和伸长强度随最小主应力的非线性增加,难以描述强度随中间主应力的变化趋势;而非线性理论使用2个隐式函数分段表示,实际计算时需进行多次比较判断。在最小主应力较低时,统一强度理论给出的岩石强度显著偏高,似乎不宜应用于孔壁崩落确定地应力、钻孔稳定性分析等。     

应变局部化带追踪模拟的复合单元方法与应用

利用复合单元技术考虑应变局部化带的影响，提出一种新的追踪应变局部化带发展的算法。通过直接降低材料参数来体现应变局部化带内软化的影响，对所有可能发生的应变局部化带的位置和方向进行记录与模拟；借用节理裂隙的统计方法拟合局部化带，得到破坏通道；然后重新对该破坏通道和原有网格信息进行复合单元的拓扑信息生成，并在此基础上重新进行计算，对局部化带发展追踪过程进行复核。该算法不要求追踪路径的连续性，并可充分考虑各局部化带间的相互影响。边坡算例证实所提出方法的可行性和可靠性，宝珠寺大坝的数值计算与模型试验的对比分析则说明提出的方法已具备解决实际工程问题的能力。     

裂隙岩体非稳定渗流的复合单元算法

 针对裂隙岩体渗流非连续、非均质和各向异性的特点,提出裂隙岩体非稳定渗流的复合单元算法,给出详细的计算格式和数值处理的关键技术,包括复合单元的前处理、求解自由面边界流量项的积分方法以及溢出边界的判断准则。该算法的特点是：(1) 可准确地离散岩体内任意分布的裂隙;(2) 可考虑岩块的渗透性及其与裂隙间的水量交换;(3) 可与传统有限单元计算程序无缝整合;(4) 复合单元的拓扑信息由裂隙面和常规有限单元的交切计算生成,由于事先未考虑裂隙的存在,极大地减轻了人工剖分网格的工作量;(5) 对裂隙岩体非稳定渗流过程中裂隙与岩块渗流不同步的现象具有较强的描述能力,并能提供近似于有限单元法的计算精度。通过典型砂槽试验验证了该算法的正确性和有效性。最后,对裂隙岩体进行非稳定渗流分析,计算结果很好地反映了岩体内水压力的传递过程,实现了对裂隙与岩块因水力特性不同而导致的不同于整体流向的局部流动的模拟。     

阶谱块体单元法在复杂岩基上重力坝变形与稳定分析中的应用

介绍了弹粘塑性阶谱块体单元法在某重力坝坝段的变形与稳定分析中的应用情况，并与模型试验结果进行对比分析，两者基本吻合。通过计算和试验，揭示了该重力坝坝段的位移、应力、应变和点安全系数分布规律，验证了弹粘塑性阶谱块体单元法的正确性和有效性。此外，还对重力坝坝内压力钢管道和厂坝接缝灌浆的模拟、以及大坝安全度的评价等实际问题作了初步探讨。