基于IVDF-SVR耦合模型的边坡变形预测

针对改进变维分形在分形维数进行拟合预测中的不足,提出一种基于改进变维分形理论(IVDF)和支持向量回归机(SVR)理论耦合的分形预测模型。该模型利用支持向量回归机(SVR)理论来对原来改进变维分形模型中分形维数序列进行拟合预测。以茅坪滑坡的边坡位移监测数据为例,选取ln(r)-ln(S1)累计和序列分维分段曲线作为预测模型的分形参数曲线,先利用改进变维分形模型计算各曲线的分段分形维数,进而预测边坡的位移值,再利用IVDF-SVR耦合模型计算各曲线的分段分形维数,进而预测边坡的位移值。预测结果表明,IVDF-SVR耦合模型充分利用了分形理论的自相似性,使预测模型具有良好的抗噪性,同时结合SVR理论的自学习能力,可以实现小样本、非线性条件下的数据拟合与预测的优势,使得该模型能够达到较好的预测长度和较高的预测精度,有着较好的应用前景。     

干湿循环作用下泥质白云岩能量机制试验研究

为研究干湿循环作用下泥质白云岩力学特性和能量机制,利用MTS851.03岩石力学试验系统分别对干湿循环0次、40次及60次试样进行三轴压缩试验,分析了3种状态下泥质白云岩损伤破坏过程中的能量演化规律,并以可释放弹性应变能为统计分布变量,基于Weibull分布建立泥质白云岩的损伤统计本构模型。结果表明：3种状态下试样峰值强度与围压的回归关系符合主应力表达的Mohr-Coulomb准则特征;泥质白云岩试样能量实时演化过程具有阶段性;干湿循环作用使泥质白云岩的内部损伤和塑性变形加强;峰值点处试样各应变能随围压线性增大,储能极限随干湿循环次数逐步减小;以可释放弹性应变能为统计分布变量建立的损伤统计本构模型能较好模拟试样三维条件下的应力-应变关系。     

基于广义M-C强度准则的修正

随着信息工程和岩土工程的发展,诸多准则的弊端逐渐显露,如理论计算偏安全或危险、π平面屈服轨迹不能保持非凸性、均存在奇异点,导致屈服轨迹函数在奇异点处的导数无连续性,使得准则无法直接嵌入数值软件。基于此,文章将对广义M-C强度准则的π平面屈服函数进行修正,利用Willian-Warnke椭圆角隅模型消除M-C强度准则平面上屈服轨迹的奇异点。修正后的广义M-C强度准则的π平面屈服轨迹明显光滑且无尖点,能够直接嵌入数值软件,并且提高了其计算精度。     

岩石(体)破坏广义统一强度理论

强度理论是深部空间利用及灾害防控的基础,鉴于深地空间的"三高"赋存环境及传统强度理论在深部岩体稳定性适用性方面存在着较大不足,迫切需要建立适应于深部岩体的强度理论。基于能量转化是物质物理过程的本质属性,从可释放应变能角度分析了已有扩容准则、强度准则及岩爆判据的物理涵义及其不足之处,借鉴由强度数据最佳拟合得到的经验性强度准则,通过引入变形参数建立了能体现深部岩体应变能高度积聚、岩体完整性、岩体弹性模量、震源释放应变能及支护结构抵抗能的半理论半经验的广义统一强度理论,针对深部岩体中扩容、屈服或破坏、弱岩爆、中等岩爆及高岩爆活动5个级别,提出4个分级界限值(0.9,1.0,1.2和1.9)。广义统一强度理论首次实现了以下3个方面统一:广义统一强度理论所表征物理涵义与岩体扩容、屈服或破坏及岩爆发生的内在机理的统一;实现了扩容准则、强度准则与岩爆判据表达式的统一,便于深部岩体数值模拟计算;将震源释放应变能与支护结构抵抗能统一于同一个表达式,实现了地震与非地震条件下深部岩体稳定性计算公式的统一,并从理论上得出地下工程震害较小的内在原因。利用已有的岩爆经典模型与广义统一强度理论,对国内外经典扩容应力...     

基于弹性应变能D-P强度准则修正

针对D-P强度准则存在的拉剪区偏大及不具备应力角效应等不足之处,为使其更符合岩石的屈服(破坏)机制,从弹性应变能角度对D-P强度准则进行修正,开展如下工作:为便于研究将弹性应变能分为偏量弹性应变能与张量弹性应变能之和,并分析各能量对材料破坏影响;研究D-P强度准则的物理意义及其不足之处产生的内在原因,并基于此建立广义D-P强度准则,总体上可较好地反映岩石的破坏特性,并能较好地解决拉剪区偏大及应力角效应等问题。对4种不同岩石的破坏强度进行计算,结果表明:广义D-P强度准则计算结果较为精确,该准则突破材料破坏时泊松比恒为0.5传统假设,对于准确定量地描述岩石破坏特性具有重要意义。