利用岩石力学伺服试验机与声发射仪,对经历不同高温后非共面双裂隙红砂岩试样(尺寸为80 mm×160 mm×30 mm)进行单轴压缩试验,分析高温对非共面双裂隙红砂岩强度变形特性与裂纹演化特征的影响。结果表明,非共面双裂隙红砂岩的峰值强度与杨氏模量均随着温度的增加呈先增大后减小的非线性变化规律,在温度为300℃时达到最大值,然而,峰值应变随着温度...
采用室内物理模型试验对滑坡碎屑流在运动过程的颗粒分离问题进行研究,主要考虑小颗粒含量、粒径差以及滑床糙率等因素的影响。试验结果表明:碎屑物质在运动中的分离程度受粒径差影响较大、受小颗粒含量的影响较小,增加滑床糙率可以使得颗粒分离现象更加明显。结合现场调研、物理模型试验及已有研究成果对高速滑坡–碎屑流运动过程中颗粒反序的...
在三维非连续变形分析中,快速准确的块体接触检索算法是控制计算效率和分析结果正确性的关键因素之一。基于直接法和公共面法的思想,将接触类型归纳为点–面、边–边2种接触,并结合块体的外包围盒、块体切割面和接触继承对块体接触检索做进一步的改进。引入块体角点运动探针思想,对接触的正确性做进一步的识别,以确保块体的接触关系符合模型的力...
基于颗粒流理论与颗粒流程序,采用颗粒体模型与光滑节理模型,构建具有岩石矿物细观结构特征的等效晶质模型。通过室内试验与计算结果的对比分析,验证等效晶质模型在岩石力学特征研究中的适宜性与可靠性;同时,从细观角度深入揭示岩石在加载条件下的破裂机制与强度特性。主要研究结果如下:(1)在单轴拉伸条件下,岩石近似与加载轴向相垂直的宏观断裂...
为了研究水–岩耦合作用对辽西花岗岩力学性质的影响,采用MTS–815岩石力学试验系统,通过对花岗岩试样施加不同的围压和孔隙水压力,对其变形破坏过程进行试验研究,分析水–岩耦合作用下辽西花岗岩的有效峰值强度、扩容现象、残余强度、峰后强度及其参数的演化规律。研究结果表明,有效峰值强度折减系数随孔隙水压力增大近似呈线性增长,但变化斜率...
滑坡灾害危害程度评估需要掌握滑坡运动特征,而目前的研究主要基于定性分析模型,很难进行定量预测。为克服这一困难,建立一种简化的三维弹簧变形块模型,定量预测滑坡失稳后滑体运动过程。假设滑坡的运动形式是连续的,且滑体是可变形的,将滑体分为侧面竖直的三维条柱。考虑滑体内在变形,对三维运动方向受力和变形进行分析。根据作用于条柱侧面的...
在运用平面地质图数据、露头数据和钻孔数据进行复杂地质体三维地质界面重构的过程中,详细分析三维地质界面重构中的几个核心问题,包括:界面确定、三维插值、几何造型和合理性评价。在此基础之上提出基于地质成因分析的地质界面重构方法,此方法可以更好地整合复杂多样的地质数据,更合理有效地确定复杂的地质界面,并且使三维地质界面重构和三维地...
以耦合致裂效果定量化评估为目标,采用数值模拟的方法构建等效于煤体耦合致裂后强度的离散元模型。提出以模型整体强度为指标实现煤体整体–散体的等效离散化转化,利用离散元模型研究顶煤的垮放、流动规律,分析耦合致裂后离散态颗粒间的铰接关系及其对垮放程度的影响,量化装药量、注水压力和煤体垮放能力之间的映射关系,通过工程实践进行验证。...
岩土类材料的抗剪强度主要包括黏聚强度和摩擦强度,由材料颗粒间的黏聚力、摩擦力及颗粒的破碎提供,受静水压力的影响显著。分析材料在不同静水压力下2种强度的发挥机制,及材料颗粒破碎对抗剪强度的影响规律,阐述了岩土类材料静水压力效应产生的机制:低静水压力下,材料组分间的相互错动导致材料的破坏,表现为剪应力比破坏;高静水压力下,材料组分...
基于弹性力学Mindlin解,考虑刀盘挤土效应产生的切口正面附加压力、软土地层中具有软化特性且不均匀分布的盾壳侧摩阻力、及同步注浆压力引起的地层位移,结合土体损失引起的地层位移,得到盾构施工期间地表竖向位移及深层土体水平位移解答。经与3个工程实测结果进行对比,该方法计算结果与实测数据较为吻合,基本可以反映盾构施工引起的地层位移变...
对秦沈客运专线列车引起地基振动进行现场测试,通过对实测数据的时频分析,得到一个由轨道不平顺引起的基频。推导考虑轨道不平顺条件下列车动荷载的简化解析解,基于波数有限元理论推导动荷载作用下地基动力响应的柔度矩阵。以现场实测数据为依据,建立列车–轨道–地基振动模型,以推导的列车荷载为输入,计算轨道不平顺条件下列车运行引起的地基振...
针对电渗过程中土样开裂造成电阻增大,阳极腐蚀造成界面电阻增大,能量消耗增大且加固效果减弱,极端情况下甚至造成电渗过程中断的问题,以及考虑到强夯法对开裂土体进行处理,不仅使开裂土体重新弥合,更可弥补电渗法的土骨架加密部分的功能缺失。因此,通过低能量强夯联合电渗法室内模型试验与单独电渗试验进行对比分析,分别获得2种试验条件下电路...
针对有砟轨道加筋路堤计算分析中难以考虑土工格室对碎石填料嵌锁及摩擦作用的现状,在大比尺直剪试验基础上建立考虑填料–格室相互作用的三维计算模型。通过室内模型试验验证该计算的可靠度和优越性,进而系统地分析有/无加筋情况下,填料强度、土工格室刚度及地基压缩性等参数对路堤力学响应的影响。结果表明:土工格室的嵌锁作用使得加筋对路堤...
通过对桩板基础的受力进行深入分析后,首先提出利用板顶地基土的竖向抗力系数计算其上拔抗力,并基于"m"法的幂级数解答,按桩顶处土的水平抗力系数不为0推导基桩桩顶刚度系数,然后通过建立底板受力平衡方程求出底板的变位,再利用底板的变位求出基桩的内力和变位,从而获得一种桩板基础基桩内力与变位的计算方法。最后,利用该方法对一个四桩桩板基...
针对隧道含水构造的瞬变电磁场响应特征和隧道突水灾害瞬变电磁探测与预报问题进行了两方面的研究:第一,采用时域有限差分法实现了针对任意复杂模型瞬变电磁探测的三维正演,完成了隧道含水构造瞬变电磁场响应的三维建模,并针对典型含水构造进行了响应特征分析;第二,提出了隧道突水灾害瞬变电磁三维多分量阵列式探测方法,并就其解释技术进行了探...
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