通过单轴压缩试验，对不同高温后熔结凝灰岩、花岗岩及流纹状凝灰角砾岩的力学性质进行了研究，分析比较3种岩石峰值应力、峰值应变及弹性模量随温度的变化规律，并研究了峰值应力与纵波波速、峰值应变与纵波波速的关系。试验升温等级设为20℃，200℃，400℃，600℃，800℃五级，升温速度为30℃／min。试验结果表明，高温后3种岩石的峰值应力、...
提出基于真实细观结构的岩土工程材料三维数值分析方法。运用数字图像技术，将岩土工程材料的表面图像转换为材料的真实矢量细观结构。然后通过一种简单变换，将该矢量结构转换为单层的三维结构。最后采用研磨及扫描循环系统，逐步扫描并生成每一层材料的表面细观结构，将这些沿深度方向连续的细观结构逐层逐层叠加起来，从而形成了整个试件的三...
为了用有限的岩石试样在室内进行大量的岩石力学试验测试，对直径10mm、长度20mm的小型岩石试件进行开发、制作。同时对S．Okubo等（2002）开发的透明围压容器进行改进，其围压可达10MPa左右。用此改进的试验设备对小型岩石试件进行三轴压缩试验。通过对田下凝灰岩的试验，由小型试件得到的力学参数——黏聚力和内摩擦角，与用常规试件获得的试...
位移有限元方法应用于岩土工程数值计算时，常会遇到各种有限元病态问题，诸如材料极不均匀体、极端各向异性体、不可压缩或几乎不可压缩弹性体、板的“自锁”等有限元病态问题。研究目前岩土工程界提出的多种克服有限元病态问题的方法及各自的特点（如正则化方法、归一化方法及变刚度方法等）。通过平面杆件系统的有限元计算算例，分析和对比正...
地下工程数字化是是数字地球发展战略的一部分，是当前地下工程研究中的一个重要研究方向。在总结三维GIS、数字地层、三维地层可视化、地下工程虚拟现实系统等相关概念及研究的基础上，给出地下工程数字化的明确定义，即地下工程数字化就是以数字地层为依托，以信息化手段对地下工程建设过程中的勘察、设计、施工、监测等数据进行集中高效地管...
岩体中应力与渗流的耦合对于工程应用十分重要。应用孔隙弹性力学理论，研究裂隙岩体与多孔介质岩体的应力变化引起的渗透性变化。推导出应力与渗透系数的关系式，得出由于多孔介质含水层疏水及应力变化造成的地表下沉计算公式。基于孔隙弹性理论，开发用于耦合应力与渗流的有限元计算软件。采用有限元方法耦合应力与渗流的关系，模拟不同采宽条...
随着工程上的广泛应用，作为设计中的关键技术问题之一，土工合成材料加筋挡土墙长期工作性能的合理评价日益得到重视，对此必须考虑加筋材料的非线性蠕变效应。对于加筋挡土墙，采用黏弹塑性流变模型和黏弹性本构模型分别考虑填土与土工合成材料的非线性蠕变性，合理考虑筋材与填土、填土与面板及面板之间的相互作用效应，同时在计算中反映逐层...
首先提出土的综合能量的划分、土的结构熵、土的结构性定量化参数、熵能转化参数的概念，使得复杂多变的土的微观结构要素能用能量状态一结构熵进行量化，打破传统土力学中以均质体理论研究非均质土的框架。描述土的宏观力学效应、微观能量状态两者的构架及其之间的联系，着重探讨宏微观能量状态的相互转化，并通过浸水膨胀性土与非膨胀性土中结...
在Biot固结方程的基础上，引入介质渗透系数张量随应力张量的变化函数，建立能反映介质中应力场与渗流场非线性耦合作用的微分方程组，并在此基础上进行渗流-应力耦合问题的有限元求解。在有限元计算中采用精细积分方法进行时间离散，即可得到渗流-应力耦合有限元计算的解耦形式，也避免传统的时间差分法收敛速度慢、计算精度低、迭代过程易振荡...
由孔隙介质多相渗流力学和连续介质理论可知，当多孔介质的孔隙中同时存在两种不混溶流体时，可以通过3个运动方程、2个渗流连续方程以及相应的物性方程来描述其动力特性。基于此，推导并求解了两种不混溶流体饱和多孔介质中全频域波动方程。波动方程推导过程不仅考虑了固体骨架、固体颗粒、不同孔隙流体的压缩性及各相物质间的黏性、惯性耦合，...
以小湾水电站为背景，在试验、监测、前期分析结果的基础上，建立地质与施工的概化模型。以围岩基本力学参数和初始应力场为基本变量，按均匀设计方法进行计算方案的组合，采用考虑开挖卸荷效应的三维弹塑性有限元方法完成了地下硐室群开挖模拟，并应用多元线性回归模型进行了围岩基本力学参数和初始应力场的反演分析。应用反演计算所得围岩基本...
通过对板岩、千枚岩、糜棱岩和变质砂岩等4种各向异性岩石在平行和垂直层理或板理的3个正交方向上进行大量的纵、横波波速试验，并结合对相关文献中已有岩石波速数据的深入分析，提出岩石介质纵、横波波速比的各向异性效应。这种效应广泛存在，其发育程度受到岩石类别的控制。在试验所用的4种岩石中，板岩和千枚岩的波速比的各向异性明显，而糜...
由于在地铁施工过程中不可避免地会对地层产生扰动，就必然产生不同程度的地面沉降，从而对地铁施工及周边环境的安全性产生不利的影响，例如对城市的道路、桥梁、地下管线和地面建构筑物等的安全性产生不利的影响。因此，科学合理地确定地表沉降控制指标，以减轻、消除和避免由于地表沉降产生的不利影响，是十分必要的。通过对众多工程实例的实...
冬瓜山铜矿是我国目前开采深度最大、具有岩爆危害的大型硬岩金属矿山。采用微震监测系统实现该矿岩爆的实时监测和预报，为此，进行微震监测系统站网布置优化研究。分析该矿采用多盘区多采场同时开采条件下的岩爆分布特点，确定微震监测系统的监测范围；针对监测范围、井下巷道工程和微震监测系统技术性能，设计多个微震监测系统传感器站网空间...
结合含裂隙类岩石材料模型试验观测结果，从含裂隙类岩石材料破坏过程和破坏机制出发，将表征体单元（RVE）划分为弹性区及剪切局部化带两个部分，并把剪切局部化带内的变形过程抽象为胶结强度弱化及摩擦强度增强两个阶段。重点考虑了这两个阶段一前一后发挥作用这一由试验所揭示的结构性破坏本质，同时借助于试样的滑移变形定义与胶结强度弱化...
通过野外原位拉拔试验，选取灌木铁仔、黄荆、羊蹄甲和禾本科金发草等4种植物，按着生点基岩风化程度不同，测定植株的抗拔力、单根的力学特性和生物指标，研究护坡植物根系与岩体相互作用的力学特性。试验结果表明：受根系构型、受力单根的极限抗拉力及作用根系数量的影响，其单根极限抗拉力随根径的增加而增大，之间有很好的幂函数关系；随植...
天然土在受荷过程中会经历不同的应力路径，开展结构性土在不同的应力路径下的力学特性的试验研究可以为建立复杂应力路径下的合理结构性本构模型提供试验依据。对结构性土样在不同应力路径下的力学特性进行试验研究。所用土样是人工室内制备的结构性土试样，共进行不同的固结应力状态下常围压、减小围压和增大围压时施加竖向应力直至土样破坏的...
近年来，随着高速公路、大型水利工程、深基坑工程的兴建，人为开挖边坡引起的工程事故越来越突出，尤其是在以堆积覆盖层为主的西部山区，人类的工程活动已经成为地质灾害的主要诱发因素。为了对切坡开挖诱发下的堆积层边坡的失稳机制有较深入的了解及研究边坡性状随时间变化的一些重要特性，在贵州晴隆选取一个典型的堆积层边坡进行现场开挖试...
热应力引起的岩石破裂称为岩石的热破裂，它是热和力之间相互耦合作用的结果。岩石热破裂研究的工程意义重大。根据岩体介质变形及其热力学的理论基础，充分考虑岩石的非均匀性和热固耦合作用，在原有的岩石破裂过程分析系统的基础上，建立了具有热固耦合作用的岩石热破裂分析模型。数值模型再现岩石的热破裂过程，并反映岩石热破裂的规律。运用...
由Lagrange乘子法所导致的线性方程组（称之为Lagrange方程组）的系数矩阵（称之为Lagrange矩阵）通常是一对称不定矩阵。当其中的主子阵（也就是刚度矩阵）亏秩时，求解会遇到许多困难，这些困难往往是导致许多程序员放弃Lagrange乘子法而选择罚函数法的根本原因。基于Sherman-Morrison公式和对称正定矩阵的LDL^T分解，提出了一个稳定、高效并...
简述共面闭合非贯通节理岩体的破坏机制及其贯通强度依赖于节理和岩桥的特性，阐述现有的共面闭合非贯通节理岩体的强度准则及其不足。研究直剪应力状态下共面闭合非贯通节理的受力特点，提出共面闭合非贯通节理岩体破坏机制，引入起裂角，在此基础上建立含起裂角的共面闭合非贯通节理岩体贯通破坏强度准则。通过与前人的试验进行对比，结果表明...
以李家峡水电站左岸岩质高边坡加固工程为背景，采用地质力学模型试验方法，完成了预应力锚索加固边坡模型和无锚索加固边坡模型的对比试验，研究边坡双滑面楔体稳定性和锚固效应的问题。给出了复杂岩体边坡和预应力锚索体的相似物理模拟方法，锚固和未锚固状态下边坡双滑面楔体的相对位移和绝对位移的变化形态、锚索预应力时程变化特征、锚索轴...
分析深井煤层巷道围岩变形特征和支护失效的原因，提出此类巷道的内外结构耦合平衡支护原理。对深井煤层巷道的围岩控制，必须有较高强度的支护结构参与巷道开掘后围岩应力的调整过程，减少围岩内部煤体强度损失。在巷道周围应尽快形成稳定内部承载结构，这样才能缩小围岩塑性流动区的范围，维护巷道的稳定。进行工业性试验，取得较好效果。
锚杆广泛应用于隧道、边坡、地下硐室开挖及支护工程中。通过锚杆的支护加固，岩土体的强度和稳定性能够得到显著的改善和提高。传统的钢锚杆在不良地质条件下存在锈蚀严重的缺点，给支护结构的安全性和耐久性带来严重威胁。玻璃纤维增强塑料具有轻质、高强、耐腐蚀等优良特性，是代替钢筋制作锚杆的理想材料之一。在经典拉伸试验模型的基础上，...
结合深基坑的突水问题进行室内模型试验研究，通过对比试验前、后的参数，发现突水前后基底土体物理力学性质的变化规律。基坑突水破坏使得基底软土层的黏聚力和压缩模量显著下降，而对内摩擦角的影响较小。根据试验结果，当承压含水层水头压力值与上覆软土层单位面积质量相等时，土体并不破坏。因此认为传统判断基坑突水的“压力平衡法”具有一...
《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）建议的膨胀土判别与分类的新指标未经广泛验证，其适用性有待探讨，其分级标准更需广泛的试验验证。依托皖中地区在建的合肥-六安-叶集高速公路，开展该判别与分类方法的试验验证研究。开展了系统的膨胀土特性试验，对各项判别指标之间的相关性和判别结果的一致性进行研究，探讨新规范推荐标准在皖中地区膨...
振动台模型试验是研究工程结构抗震的重要手段之一。在碎石桩复合地基抗液化特性振动台试验研究中，基于半无限自由场原型土层的地震反应分析，在比较了目前国内外研究岩土结构地震问题振动台试验常用的3种模型箱（刚性模型箱、圆筒型柔性模型箱和叠层剪切变形模型箱）各自优缺点的基础上，设计一个可以用于振动台试验的大型叠层剪切变形模型箱...
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