通过在类岩石模型材料中预制特定倾角和尺寸的断续贯通2条裂隙试样,以MTS常规三轴压缩试验为手段,研究2条裂隙试样的破坏特性。主要研究成果:(1)2条裂隙岩样的宏观破裂迹线由次生共面裂纹、反翼裂纹和翼裂纹3种类型组成;(2)2条预制裂隙之间的贯通有拉伸贯通、剪切贯通、一预制裂隙共面扩展裂纹与另一预制裂隙的反翼裂纹扩展连接贯通及两预制裂隙...
数值流形方法(NMM)实现了对连续和非连续问题的统一求解,非常适合应用于求解断裂力学问题。但传统高阶NMM,例如采用一次多项式作为其局部位移函数时,存在线性相关问题,这又在一定程度上限制了NMM的进一步发展和应用。因此,通过在物理片上引入一种新的局部位移函数以及用于模拟裂纹尖端应力场奇异性的位移函数,建立新的NMM求解体系,尝试消除线性...
为了研究Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹动态扩展问题及裂纹止裂问题,侧开单裂纹半孔板(single cleavage semi circle compression,SCSCC)试样采用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验系统进行冲击,完成SCSCC试样I–II复合型裂纹动态断裂实验,并针对实验进行数值分析,研究其扩展路径。为了验证数值模拟的可靠性,不仅进行有限尺寸中心裂纹板受冲击拉伸作用的动态有限...
矿压分析中常将坚硬顶板下部煤层的支承关系全简化为弹性地基,忽略工作面前方煤层塑性区支承力降低的影响。针对此问题,将煤层分为靠近煤壁的塑性区和其前方的弹性区。鉴于煤层支承力峰值位于煤层塑、弹区交界处及塑、弹区段对顶板反力为连续的实际工况,提出一个煤层塑性区支承力非线性表达式,给出其支承力峰值确定法和2个峰值精度验证法。在已...
对3种节理连通率条件下的预制非贯通节理岩体试件进行三轴加卸荷试验,对比分析其加卸荷条件下的应力–应变关系曲线特征、破坏形态以及强度特征,同时分析卸荷条件下非贯通节理试件的变形以及强度特征与节理连通率之间的关系。结果表明:(1)非贯通节理岩体加卸荷条件下均表现出各向异性力学特性,且随着节理连通率的增大,这种各向异性特性表现的更...
双圆盾构隧道施工中土体变形控制和纠偏控制是其主要的技术难点。在分析双圆盾构隧道施工中盾构机偏转特性的基础上,基于随机介质理论,采用坐标变换和分区域积分,推导双圆盾构隧道施工中偏转角与地表沉降和水平变形的函数关系式。通过实例计算,分析偏转角对地表变形的影响规律。结果表明:偏转将导致地表产生附加变形,使地表变形曲线由对称变为非...
城市地铁盾构区间孤石的三维定位问题一直未得到很好的解决,为了提高实际工程对孤石异常体的探测识别和定位精度,尝试将三维电阻率跨孔CT精细化探测方法引入到地铁孤石群的探测工作中。首先,从4个平行钻孔"透视对穿"的典型观测模式出发,探讨三维电阻率跨孔CT反演成像方程及适用的装置类型,通过数值模拟研究发现,利用AM-BN电极阵列装置形式采集电...
库尉输水隧洞前段地下水位远高于洞顶(均在洞顶10 m以上),洞内呈淋雨状,施工过程中塌方事故频发,多处洞顶形成塌方廊道,给工程施工和长期运行造成了隐患。在对塌方事故调查和分析的基础上,通过有限差分软件FLAC3D对其坍塌机制进行系统的研究,并对典型塌方洞段的加固效果进行论证。研究表明:(1)地层岩性是该隧洞塌方事故频发的内在原因,地下水进...
目前仍没有一个完整的理论框架既能合理描述土体的循环变形,又能适合于高周循环计算与预测,基于Perzyna黏塑性本构模型的理论框架,将一定循环荷载增量内的累积塑性应变增量作为一个封装,提出一个既反映高周循环荷载的特征,又可任意选取积分步长的弹塑性累积模型。采用临界状态土力学的观点,使用累积塑性体应变作为硬化参数并通过幂律的形式来描...
通过对原状软土进行平面变形蠕变实验,研究平面变形条件下主应力比对超固结软土蠕变特征的影响。研究表明,平面变形条件下,以广义剪应力定义超固结剪应力比OCR_q,包含了前期固结应力数量和主应力比特征,能全面地反映软土的超固结特性,相对于超固结球应力比OCR__p能更直接反映超固结软土平面蠕变变形的特征;平面变形超固结软土的蠕变系数与超固结...
基坑的常见形状有条形、矩形、圆形和手枪形等;其他条件相同时,不同形状基坑的抗隆起稳定安全系数不同。但是,目前国内基坑规范推荐的分析基坑稳定性的方法基本上都不能考虑基坑形状对稳定性的影响。在一个基坑开挖卸载模型的基础上,给出一个可以综合考虑基坑的平面形状、尺寸和插入比影响的抗隆起稳定安全系数。对于条形、矩形和手枪形基坑,可...
进行液化地基–群桩–超高层建筑相互作用体系的振动台试验,再现饱和砂土地基液化诱发的结构体系侧向大变形的震害现象。通过试验,研究相互作用体系下地基液化、体系侧向大变形前后群桩基础的动力响应,对地基超孔隙水压力、群桩体系的基频、阻尼比、桩身应变、桩底接触压力和桩顶位移进行计算和分析。得到的规律主要有:群桩内外超孔隙水压力变化...
格栅式地下连续墙(以下简称:格栅式地连墙)作为一种新型的桥梁基础,为高铁软土地基处理提供了新的技术方案,然而目前其竖向承载机制的研究尚处于起步阶段。通过室内相似比为1∶30竖向载荷试验,对软土地基中的单室、两室与四室墙基础进行研究,试验结论表明:3种基础的Q-s曲线均为缓变型,且随着格室数目的增加,格栅式地连墙的极限承载力得到了提升,...
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