基于二阶损伤张量的节理岩体各向异性屈服准则

 为了在节理岩体的本构关系中反映岩体几何特征的影响，采用一个二阶损伤张量，将岩体各方向截面的连通率表示为其截面法向的连续函数。根据连通率将完整岩体与完全裂隙的内摩擦系数与粘聚力加权平均得到节理岩体的各向异性抗剪材料参数，从岩体的面抗剪强度准则(莫尔–库仑条件)出发，建立了各向异性节理岩体的抗 剪屈服准则隐式表达式。在主应力轴空间内，将损伤张量分解为各向同性部分和偏量部分，以损伤张量为各向同性时的临界屈服面单位法向量和显式屈服准则的解为基础，导出了一般情况下具有一阶精度的临界屈服面单位法向量的解，相应的显式各向异性屈服准则表达式为主应力的二次式，其系数是损伤张量的函数。研究了二阶损伤张量的6个独立参量：3个主值及其主轴与主应力轴的Euler角对岩体屈服各向异性的影响。针对6个参量取值的几种代表性情况，分别采用隐式屈服准则和具有一阶精度的显式屈服准则计算出屈服应力，绘出了偏平面和子午面内岩体屈服曲线的形状。研究表明，提出的节理岩体各向异性显式屈服准则具有很高的精度。     

黄河黑山峡大柳树松动岩体赋存环境研究

博士学位论文摘要 大柳树地区地处青藏高原东北缘，位于分隔中国大陆东西与南北两大构造带的交汇部位，处在中卫—同心活动断裂带中的大柳树逆冲推覆构造带内。以大柳树为背景提出松动岩体的概念并对其进行研究，是岩体工程地质学的新现象和新问题。     

一种基于结构面密度的岩体结构均质区划分方法

根据结构面发育的主要特点以及工程实际需要，合理选择划分岩体结构均质区的岩体参数是必要的。在某些特殊情况下，选择结构面密度作为划分均质区的依据更为合适。为此，提出了一种基于结构面密度的岩体结构均质区划分方法，即密度分区方法，并通过对西南某大型水电站工程侧裂结构面的密度分区，证明了该方法的可行性。该方法简单、直观、易于操作，有很强的推广实用价值。     

再谈岩体稳固性分析——答叶金汉同志

<正> 叶金汉同志《关于岩体的应力应变曲线和残余强度》一文,对我1988年发表在岩土工程学报的《岩体失稳类型和失稳判据》短文谈了不同的意见,我很欢迎叶金汉同志讨论我的文章。岩石力学的发展,很多理论是从其它学科搬来的。岩石力学至今还没有真正建立起从自身特有的力学性状出发的坚实基础。究其原因,我认为主要在于对岩体工程的特殊性还没有充分认识,其中也包括对破坏后岩体的力学性状没有充分认识。因此,开展对这一问题的讨论是十分有益的。由于水平所限,所谈问题难免有不当之处,望指正。     

光照重力坝坝基断层影响及处理的三维数值模拟

200m级光照重力坝坝踵和坝趾分别存在较大规模的断层，为了分析和评价断层对重力坝应力位移和坝基稳定性的影响，以及建坝后由于围压变化导致的断层变形模量提高对坝体的影响，对重力坝典型坝段和坝基岩体的联合作用进行三维数值模拟。对两条断层分别进行浮值分析，用强度储备系数法计算受断层影响的坝基安全稳定性，并分别模拟对两条断层进行的不同方式加固处理措施进行模拟。研究结果表明，位于坝趾的F2断层对坝体应力位移状态影响较大，也是坝基稳定性的控制性因素之一，在进行固结灌浆处理提高强度后，不仅可以提高坝基稳定性，而且可使坝体应力状态得到改善。位于坝踵的F1断层开挖并回填混凝土处理不宜过深。同时，建坝后围压变化导致断层变形模量的提高对于坝体应力控制是有利的。     

弹体侵彻岩体效应试验与理论研究

研究弹体在现场岩体中的侵彻效应对地下防护工程建设和武器战斗部设计都具有重要的现实意义,对弹体过载特性研究,不仅对钻地武器战斗部设计尤为重要,而且对全面认识侵彻过程中弹体的运动规律和与岩体的相互作用规律都有很大帮助.为了研究弹体侵彻岩体过程中的过载特性,开展了( 100 mm和( 300 mm弹的侵彻岩体试验,试验中测量得到的弹体过载曲线表明,在侵彻岩体过程中,弹体过载可以分为3个阶段:过载迅速增大阶段、过载稳定并缓慢减小阶段和过载迅速减小阶段.弹体侵彻岩体过程中在侵彻深度达到4倍的弹体半径时,受到的过载最大;弹体在侵彻过程中由于受到应力波的作用,弹体头部处的岩体受到损伤使其阻滞弹体侵彻的能力下降.根据所获得的试验结果并结合国外试验数据,提出一个新的岩体侵彻深度计算公式.计算结果表明,在一定范围内该公式的计算精度不低于著名的Young公式.针对试验结果,采用数值计算方法进行了模拟,计算结果与试验结果基本一致.     

三维大理岩弹塑性损伤及细观破坏过程数值模拟

目前对于岩石细观破坏的研究取得了一些进展,但在许多工程领域不能简单地采用弹性损伤模型分析,而要考虑岩石细观局部塑性变形对岩体强度和稳定性的重要影响.因此,基于应变空间理论导出弹塑性损伤细观模型,提出破坏单元网格消去法模拟裂纹扩展,程序自动删除损伤度为1的细观单元,使该单元在下一步计算中失去作用,利用高性能并行计算实现岩石三维破裂过程的数值模拟.对大理岩三点弯曲试样I型及I-II复合型裂纹的破坏过程进行数值模拟,研究裂纹穿晶和绕晶破坏问题,给出裂纹萌生、扩展过程及破坏形态,分析细观非均匀性对岩石宏观破裂力学行为的影响.计算结果表明,考虑岩石细观局部塑性变形时的岩体稳定性要大于不考虑局部塑性时的稳定性,仿真试验和物理试验吻合较好,由此说明所提出的岩石弹塑性损伤破坏模型的正确性和有效性;裂纹尖端晶体强度影响穿晶和绕晶的破坏模式;破坏单元网格消去法解决有限元模拟裂纹扩展的难题,给出的模型和方法可付诸于实践.     

裂隙岩体精细结构描述及工程特性数值试验

 基于裂隙的空间形态及分布的统计特性,应用裂隙网络随机模拟技术,建立工程裂隙岩体的数字化岩体模型,并编制程序实现自动化建模。利用GeoCAAS程序进行裂隙岩体数值试验研究,发展了研究裂隙岩体的力学和水力学特性以及两者关系的方法。主要探讨裂隙岩体变形模量和渗透系数随裂隙迹长变化而演化的规律,并进一步分析变形模量和渗透系数之间的关系。     

深部岩体动态特性多功能试验系统的研制

为探索深部岩体的动态力学特性,研制深部岩体动态特性多功能试验系统.该系统主要由加载装置和量测系统组成,其中加载装置包括延时控制系统和加载工作台,量测系统由光纤位移计、加速度传感器、电荷放大器、高速数字采集处理系统和电脑组成.加载时通过合理选择锤重、锤高、摆长、摆角和作用时间间隔等试验参数,利用电子和机械控制装置,实现试验所需要的水平静载、水平冲击和垂直冲击等多种形式的荷载组合,达到预设的冲击延时.进行块体间摩擦因数测量、摩擦减弱效应等试验,其应用情况表明,该系统结构新颖、指标先进、灵活方便、荷载可以任意调整,为研究深部岩体如超低摩擦特性、准共振特性和摆型波等特殊力学现象,提供方便、可靠的试验设备.     

杭州玉皇山紫来洞洞室地质灾害治理

锚杆与格构梁的联合加固能够充分发挥两者的支护作用。以下通过工程实例介绍格构梁的内力计算方法和锚杆的主要参数设计,并详细介绍了采用格构梁与锚杆相结合的方式锁定松动岩体的设计及施工技术。