DDA方法在边坡变形规律研究中的应用及实验验证

本文对原非连续变形分析方法 (DDA方法 )中边界约束方法进行了推广 ,将其应用于节理岩质边坡变形规律的数值模拟 ,并利用模型实验结果验证本文程序的正确性 ,同时也说明 :在一些条件比较明确的情况下 ,采用 DDA方法的模拟实验几乎可以取代模型实验     

节理岩体热应力问题的非连续变形分析方法

 结合非连续变形分析方法, 提出了一种研究节理岩体热应力问题的等效初应力方法。该方法将温度变化对岩体的力学影响转化为等效初应力的作用来求解节理岩体热应力问题, 给出了平面应力和平面应变问题中等效初应力和等效载荷矩阵的计算公式。算例表明该方法是有效的。     

脆性裂隙围岩的损伤力学分析及现场监测研究

我国西南地区许多水电站基岩为脆性围岩或位于高地应力区。其地下式厂房洞群边墙经常出现较深的开裂区。采用断裂和损伤力学模型结合现场监测工作来研究此现象。该模型可考虑多组节理中裂隙面的各种几何损伤参数。根据应变等效假设可得到基于莫尔-库仑准则的损伤本构方程。运用断裂力学原理分析岩体在开挖过程中原有裂隙产生次生裂纹的现象,推导出岩桥贯通的破坏准则和损伤演化方程并将前述的模型程序化。再运用该新的分析程序对一个水电站洞群工程进行稳定性分析。最后,运用该工程现场监测数据得到的围岩松弛开裂区深度与程序推算的结果做比较,说明二者的劈裂区发育规律很相近。     

地下开挖模型试验的光纤监测

为了克服传统监测技术难以测量小型地质力学模型内部位移场的缺点,开发了基于光纤光栅(FBG)技术的新型棒式光纤位移传感器.将成串的光纤光栅对称黏贴于胶棒上,进行了一系列室内标定试验.在模拟双江口水电站地下开挖工程的三维模型中,采用先灌浆后埋入的方法在预制孔中成功安装了3根光纤位移传感器.标定试验和模型试验结果表明,该位移传感器可根据光纤光栅的应变读数准确测算出位移沿棒长的分布;在地下洞群开挖的整个过程中,主厂房和尾水调压室周边的水平位移保持在较小范围内,开挖活动对整体稳定性未造成不利影响.     

DDA方法在边坡变形规律研究中的应用及实验验证

本文对原非连续变形分析方法（DDA方法）中边界约束方法进行了推广,将其应用于节理岩质边坡变形规律的数值模拟,并利用模型实验结果验证本文程序的正确性,同时也说明：在一些条件比较明确的情况下,采用DDA方法的模拟实验几乎可以取代模型实验。     

三峡工程船闸高边坡锚固方案的平面有限元计算

三峡工程船闸高边坡锚固方案的平面有限元计算张玉军朱维申（中国科学院武汉岩土力学研究所，４３００７１）１前言三峡水利枢纽永久船闸在修建时将形成路堑式双高陡边坡，最高达１７０ｍ，其中闸墙直立坡一般高５０ｍ，最高有７０ｍ。高边坡的稳定，直接影响到船闸运行...     

断层附近应力分布的异常和对隧洞稳定的影响

研究了断层附近的应力和位移分布异常以及隧洞围岩应力场及其稳定性如何受断层的影响.通过系统的数值仿真试验来研究断层厚度、断层倾角、断层弹模、地应力侧压系数等四个主要因素的影响.采用正交与均匀试验设计方法,应用有限差分法分析方法,对16种计算工况进行分析,得到了规律性的结果.最后对隧洞接近断层时围岩稳定状况的变化做了弹性、弹塑性分析.并对围岩发生脆性破裂的可能性做了典型分析对比.     

溪洛渡地下厂房施工开挖的弹塑性损伤及岩锚支护计算

根据建立的弹塑性损伤本构模型及岩锚支护模型对溪洛渡地下厂房洞室群施工开挖稳定性进行了三维非线性有限元计算,获得了一些有益的工程结论。     

水力耦合作用下裂纹扩展演化机理的试验和颗粒流分析

在地应力不断变化的过程中,裂隙水压力的作用机理会变得十分复杂,为阐述裂隙水压力对裂纹扩展规律的影响,基于离散元理论和室内试验,研究了含单裂隙的水泥砂浆试件在单轴压缩和内水压共同作用下的裂纹演化机理。结合岩石颗粒低渗透性的特点,修正了流体与颗粒之间相互作用的计算法则,并改进了流体域参数的计算方法,提出了一种更加适用于脆性岩石的流固耦合模型。研究结果表明：当裂隙倾角为450,内水压为1MPa时,翼裂纹在初始萌生阶段时会沿着最大应力降方向扩展,其扩展方向基本与裂隙平面垂直,并在扩展的过程中使裂纹尖端附近的拉应力消散。试样轴向应力达到峰值后,次生裂纹大量萌生,微裂纹数目随轴向应变增加呈指数关系增长,同时预制裂隙尖端的压应力场得到释放。与传统水压致裂机理不同,水压力并不会沿着萌生的新裂纹一直扩散,在恒定内水压作用下,由于裂隙尖端一直存在部分压应力场,水压力只会沿着翼裂纹扩散,并没有扩散到已经贯通的次生裂纹中。在轴向应力不断变化的情况下,颗粒之间的孔径处于动态变化之中,反过来对水压力的变化规律产生影响,从而形成了3种不同类型的水压变化规律,类型Ⅰ：水压力随轴向应变增加至峰值后迅速下降,但下降幅度不大,之后水压会随轴向应变增加而上升;类型Ⅱ：水压力随轴向应变增加一直增加;类型Ⅲ：水压力随轴向应变增加至峰值后迅速跌落至0MPa,水压力最终消散。     

节理岩体中洞室围岩大变形数值模拟及模型试验研究

根据节理岩体的特性，按弹簧块体理论模拟节理岩体中大型地下洞室开挖与锚杆支护的变形特征。同时，开展了开挖条件下节理围岩变形特性和锚固效应的模型试验研究，得到不同初始地应力场条件下，大型地下洞室分步开挖和锚杆支护的围岩力学行为的变化规律，数值计算结果和实测结果所反映的节理岩体围岩的运动规律基本一致。