岩土介质的本构失稳与折迭突变模型

1　引　　言 突变理论是法国数学家Ｒ .Ｔｈｏｍ[1] 于 70年代创立的。突变理论是描述不连续变化现象的一种有效方法。近年来在地学各学科 ,利用突变理论来对地压动力现象进行讨论的文献时有出现 ,这是可喜的现象。但在此同时 ,注意到有些文献的作者在对突变理论的认识和应用方面存在误区。由于一些失误是共同的 ,有必要予以指正 ,这也会对突变理论在地压动力现象中的正确应用起到积极作用。突变理论中一个状态变量而控制变量数不大于 4时的突变模型数有 4个 ,它们分别是折迭、尖点、燕尾和蝴蝶突变 ,其中尖点突变模型的性态最易被理解因而应用文献也最多。然而 ,本质不同的失稳现象应对应不同的突变模型 ,本文拟     

矿井断层冲击地压的折迭突变模型

 建立了矿井围岩2断层系统的准静态形变平衡方程, 将呈剪切破裂形式的断层失稳过程归结为折迭突变模型。模型可验证已有的岩体系统失稳破裂的临界条件, 还可给出系统恢复准静态形变的条件。用解析方式对断层失稳前兆阶段及失稳(震) 后阶段系统的稳定性作出符合物理意义和实际观察的描述。给出断层失稳前后的错距和围岩弹性能释放量计算公式。从中看到系统刚度比是刻划矿震强度恰当的系统内禀参数。分析结果可全部从已有的试验结果中得到验证。     

压杆跳跃屈曲的功、能增量方法分析

以微弯曲压杆平衡位置作准静态位移时任意一点处的状态作为参考态,建立平衡位置有微位移时的功、能增量平衡关系,导出相应的突变模型平衡方程对压杆的跳跃屈曲行为进行分析.该研究理论也可用于其他弹性体跳跃屈曲问题.     

对轴对称荷载作用圆巷围岩理想弹塑性分析解的讨论

对轴对称荷载作用圆巷围岩理想弹塑性分析解——Kastner解适用于软岩和小变形情况,若用于非软岩和大变形情况,从Kastner方程会导得：不论巷道围岩塑性变形多大,巷道周边切应力恒等于岩体峰值强度;围岩所承受的地应力可以随围岩塑性区半径增大而持续增大,随巷道周边位移增大而持续增大;此外,Kastner解中切应力分布曲线在围岩弹、塑性区交界处有尖峰向上的应力集中.采用符合岩石实际的弹性、非线性硬化和软化光滑连接的应力-应变关系得到的巷道围岩分析解,可以弥补以上三点不足,恰当地反映巷道临界深度和巷道围岩自承地应力极限问题;所绘出的切应力分布曲线在围岩弹、塑性区交界处光滑连接,因而有更广的适用性和精确性,对巷、隧道围岩大变形支护设计有参考作用.     

应变非线性软化的预应力衬砌隧洞弹塑性应力解

基于岩体单轴应变非线性软化本构模型,采用全量理论将其推广,获得考虑中间主应力影响的复杂应力状态下的岩体等效应力和等效应变关系,由此对灌浆式预应力衬砌隧洞进行弹塑性分析.指出预应力作用下围岩可能处于弹性或弹塑性两种状态,给出了两种情况下围岩压力、塑性区半径及衬砌应力的解析计算式,得到了围岩产生塑性变形的临界灌浆压力,并结合某工程进行了具体分析.     

对边坡失稳潜滑带为两种介质的尖点突变模型研究的讨论

对将潜滑带假定为仅具弹性和兼具弹性、硬化和软化特性2种介质构成的边坡失稳问题归结为尖点突变模型研究的逻辑和结果进行分析后指出:坡体为刚体、潜滑带由上述2种介质构成的边坡失稳模型中无大量弹性能瞬间释放和突滑机制,不能与尖点突变平衡曲面上状态变量从一叶跃到另一叶的伴随大量能量释放的行为相对应;该边坡失稳模型势函数中只有①区段的弹性参数,而没有①区段残余强度参数,不能用于讨论边坡失稳、下滑问题;尖点突变平衡曲面上,状态变量可以上跃和下跃,且上跃到下跃处的参数滞后以及上、下叶的系统状态可以循环往复实现是尖点突变的基本特性。边坡失稳不可逆,既不能反向跳跃(即失稳下滑后边坡又突然恢复原状),又没有滞后特性,不能将尖点突变作为边坡失稳原型的数学模型。     

关于“基于突变理论的高拱坝失稳判据研究”的讨论

原文将位移和塑性应变能作为系统失稳考察量,并在 1.2 节第 8 行以下述及：为了考察拱坝安全状态变化过程中失稳考察量的变化,用强度折减法进行有限元分析。随着强度的逐级折减可得到多级强度条件下的失稳考察量,即获得安全储备系数…     

初次断裂期间超前工作面坚硬顶板挠度、弯矩和能量变化的解析解

 在覆岩均布力和增量压力共同作用且光滑连接的荷载形式作用下,将煤壁前方煤层和直接顶视为弹性地基,在工作面中部选取单位宽度的岩层结构作为研究对象,建立采空区与工作面前方坚硬顶板的超静定挠度微分方程组。在满足所有自然边界条件和连续条件的基础上,求得此微分方程组的精确解,导得初次断裂前、后煤壁前方的顶板挠度、弯矩和弯曲应变能量密度分布关系式。对30 MPa的顶板层位荷载和0.6～1.0 GPa的地基刚度,根据所提出的关系式,用Matlab软件的计算绘图形式,给出初次断裂前、后顶板挠度、弯矩、顶板超前断裂位置、弯曲应变能积聚与释放随地基刚度减小而增大的规律。得到顶板超前断裂位置在煤壁前方6.14～7.75 m处,从工作面煤壁到其前方20.45～22.90 m区域是顶板能量积聚集中区,该区域有相当于断裂后顶板弯曲应变能的10～13倍的弯曲应变能在顶板断裂期间释放。从几何上阐明2条顶板弯曲应变能量密度分布曲线之间的面积即为顶板断裂时释放的能量。通过调整所得到关系式的参数,可计算不同采深、不同岩性和岩层结构的工作面煤壁前方的顶板挠度、弯矩和弯曲应变能量密度关系,对冲击矿压防治、顶板管理和放顶有重要参考意义。     

探讨无线光通信光功率衰减模型的构建

在我国现有的无线光通信系统中,我国的光功率衰减模型一般采用的都是平面波模型,是依据平面波假设下的模型,但是实际的无线光通信系统发射的激光为高斯光束,所以,对于高斯光束下的光功率衰减模型进行建立是当下所面临的实际情况。想要对高斯光束下发射功率计算中积分限进行分析选取,就需要运用理论推导结合仿真的方法,在进行综合考虑精确性和简易性的基础上,对高斯光束的光功率衰减模型进行建立,并根据平面波和高斯光束的光功率衰减模型进行比较的结果,可以进一步的研究平面波的误差。本文就通过对无线光通信光功率的阐述,进一步的探讨了无线光通信光功率衰减模型的构建。     

环境保护类规划的旗舰——绿色广场

项目背景 在悉尼南部公有土地规划过程中，mcgregor＋partners受雇为该项目设计的主要顾问，该团队由12名专家组成，提供专业的设计，这项工程是2001年mcgregor＋partners赢得的城市中心总体规划国际竞标的后续工程，可持续型城市中心区项目位于澳大利亚最大的城市重建区，