基于岩石非线性统一强度理论的地下洞室弹塑性分析

采用岩石非线性统一强度理论考虑了岩体的塑性软化特性,利用衬砌与围岩的位移协调条件,对地下圆形洞室进行了弹塑性分析,获得了圆形洞室的应力,洞室变形及塑性区半径的解,这些解既考虑了岩石拉压强度相差较大的特点,又考虑了中间主应力效应及其区间性;既反映了岩石的非线性破坏特征,又可以推广到岩体及节理岩体之中去,有一定的理论及工程应用价值.     

基于现场直剪试验和强度软化的围岩压力解析

高地应力、强挤压软岩隧道在开挖前,隧道设计线路范围内的原岩就已处在塑性状态,隧道开挖后对支护有影响的围岩处于不同的塑性区范围内.就此,考虑到岩体的力学性能通过现场试验能较为全面地反映,对两座隧道高地应力软岩段的现场直剪试验曲线进行分析,并进行室内常规三轴压缩试验,得到了适用于塑性软岩隧道的简化本构关系曲线和应变软化模型.在此基础上对圆形塑性软岩隧道支护后的围岩应力状态和位移状态进行分析,在考虑围岩强度参数■、■随应变软化的情况下,推导出了塑性软岩隧道的扰动区半径r_d和支护力p_i解析表达式,并建立了动态支护力p_i与动态隧道壁径向位移u之间的关系,研究成果可为高地应力、强挤压塑性软岩隧道的支护设计提供一定的参考.     

节理塑性对岩体性能的影响分析(英文)

节理岩体的受力性能既取决于材料本身，又取决于节理面的力学性能。特别是剪切引起的节理面塑性性能对节理乃至整个岩全的力学反应都会有一定的影响。采用有限元方法并利用考虑节理塑性的弹塑性节理单元仿真裂缝，探讨了节理面塑性对节理体弹性性能的宏观影响。     

层状软岩隧道开挖稳定性及锚杆非对称支护方式研究

层状软岩地层中,隧道开挖后围岩的非对称破坏特征与支护结构的非对称受力特征显著,围岩的稳定性控制面临着较大的挑战。基于该背景,建立了层状岩体各向异性本构模型,并采用该模型分析了层理面的倾向与倾角对隧道破坏模式的影响,最终提出了围岩形变控制的锚杆非对称支护模式。研究结果表明:①当岩层倾角为0°,倾向为0°～180°或倾向为0°,倾角为0°～90°时,不同组合下围岩的塑性破坏区及形变显著区域均沿着隧道竖向轴线对称分布;倾角在0°～90°之间时,围岩的塑性区及形变显著区域呈现明显的非对称分布特征;倾角为90°,倾向为90°时,围岩塑性区及形变显著区域沿着隧道竖向轴线对称分布,其余倾向条件下,围岩的塑性区及形变显著区域沿着隧道竖向轴线非对称分布;②对于层状岩体而言,层理面特征是影响围岩破坏模式的最关键因素,而地应力场的方向是次要因素;③锚杆非对称支护方案,即首先加强围岩塑性破坏较大区域内的锚杆支护,其次加强围岩位移较大区域内的锚杆支护,可以有效的控制围岩的大变形与塑性区的发展。     

桥梁结构钢裂纹塑性区的研究及应用

为了研究裂纹塑性对裂纹扩展的影响,利用工程简化算法、应力函数法、扩展有限元法对桥梁钢裂尖塑性区的尺寸和形状分别进行了计算;由于平面应力和平面应变情况下尾迹场循环塑性的特性不同,利用不连续扩展有限元对两种情况下尾迹场的循环塑性和塑性累积进行了模拟分析,探讨了裂尖塑性区、循环塑性区的形成和尾迹场产生压应力的机理.研究结果表明:裂尖塑性区尺寸与应力水平（名义应力与屈服极限的比值）的平方成正比,当应力水平大于0.4时,裂尖塑性区尺寸需要考虑应力水平的影响;裂尖塑性区的形状以蝶形向前伸展,使裂纹尾迹场免受裂尖高应力场的拉伸作用,有利于裂纹闭合;裂尖塑性区存在材料的逆向流动,在循环塑性区裂纹表面的塑性累积产生压应力效应有利于裂纹提前闭合,这种塑性诱发的裂纹提前闭合对研究变幅加载、过载引起的裂纹扩展滞后有重要意义.      

地貌形态对公路堑坡稳定性的影响及对策

针对山岭地貌类别对路堑边坡稳定性的影响，通过结合调查实例，用建立力学模型比较，对山岭地貌形态的归类及利用应力等值线和岩体塑性区开展位置进行定性定量地分析，提出了不同的山岭地貌路堑边坡变形的破坏机理及采取相应保持边坡稳定的控制措施，为修建山岭重丘区高等级公路消除公路堑坡的病害具有十分重要的意义。     

地温梯度孕育的岩体热应力对岩爆预测的影响

为使在高地温环境下通过水压致裂获得的应力更加真实地预测岩爆，提出在岩爆预测过程中应考虑地温梯度孕育的岩体热应力. 结合弹性理论获得了在高地温环境下水压致裂的理论应力解；基于此理论应力解对圆形隧道进行了岩爆预测；应用岩体热应力公式对桑珠岭隧址区的岩爆进行了预测. 研究结果表明:在高地温环境下，恒定压力和水平主应力会增加约一倍的岩体热应力，裂隙重开压力会增加约两倍的岩体热应力，垂直应力不变；如果在高地温环境下直接采用水压致裂测得的应力进行岩爆预测，当水平原位地应力大于竖向原位地应力时，得到的岩爆等级偏高，当水平原位地应力在重力应力和竖向原位地应力之间时，得到的岩爆预测位置与实际不一致，当水平原位地应力小于重力应力时，得到的岩爆等级偏低；桑珠岭隧址区的岩体热应力约为重力应力的61%，若不考虑此热应力进行岩爆预测会导致严重的错误.      

从锚固岩体力学性质的观点进行锚杆支护的计算

本文通过锚固岩体的模型试验和对一个简单算例的分析,认为在计算中要较真实地反映出锚杆的支护作用,则在选择计算参数时,必须考虑锚固岩体力学性质的提高。在此基础上提出一种将锚固岩体视为“承载环”的新计算方法。     

岩石板梁结构时间相关变形的稳定性分析

采用岩石板裂梁的纵向受压的力学模型，考虑深部岩石的流变性，分析了板梁稳定性的时间分叉特性，板梁失稳与岩体的流变性质密切相关，在一定载荷下，经历一段时间后会发生延迟失稳，给出了时间分叉点的计算式，并对深部矿井延迟性岩爆发生机制进行了初步分析。     

水平泥砂互层隧道围岩稳定性研究

以大梁峁特长公路隧道为依托,针对水平层状岩体隧道,采用ANSYS数值分析软件将水平泥岩砂岩互层岩体等效为正交各向异性的方式,对隧道开挖过程中围岩稳定性进行了数值试验分析,通过分析围岩塑性区、围岩应力、隧道变形、锚杆轴力、初支及二衬内力,得出施工采用支护参数的合理性和水平泥岩砂岩互层隧道围岩变形和初支、二衬应力的分布特征.     

考虑渗流影响的均匀岩体参数识别

岩体作为建筑结构的基础，有时要承受巨大水压力的作用，文中提出了考虑岩体渗流作用影响的岩体参数识别方法，并对此方法的收敛性进行了讨论，同时通过数值算例研究了渗流作用对岩体参数识别的影响，结果显示在岩体中有水压力作用的情况下，进行岩体参数识别时，不能忽略渗流场的影响。     

基于弹塑性分析的钢筋混凝土框架结构体系可靠度研究

基于钢筋混凝土构件截面可靠度研究,充分考虑了结构的塑性性质,考虑了截面失效的相关性,分析了钢筋混凝土框架结构的体系可靠度。与现有结构体系可靠度分析方法相比较,方法简单、准确、可行。     

组合效应对腹板削弱型梁柱节点的影响

采用数值模拟方法分析了混凝土楼板组合效应对钢框架腹板开圆孔削弱型梁柱节点的影响,着重讨论了节点承栽力、弹塑性阶段的应变分布、梁塑性区的产生和扩展情况,并与未考虑组合效应此类节点的性能进行了对比．削弱截面与柱的距离和削弱半径是重要的削弱参数,决定了腹板削弱型节点塑性区的扩展特征．研究结果表明,组合效应对腹板开圆孔削弱型梁柱节点区域的应变分布和塑性区扩展影响显著,其削弱参数的确定须充分考虑楼板组合效应．     

侧压力系数对节理岩体隧道稳定性的影响

为研究侧压力系数对节理岩体隧道稳定性的影响,利用ABAQUS有限元软件建立了节理岩体隧道模型,分析了不同的侧压力系数和倾角节理对隧道围岩稳定性的影响,研究了围岩变形规律、围岩应力分布、塑性区域分布及围岩破坏时塑性流动规律.研究结果表明:随着侧压力系数的不断增加,围岩竖向位移、最大主应力、最大等效塑性应变均呈现先减小后增大的趋势,围岩应力集中更显著;当节理倾角一定时,随着侧压力系数的不断增加,安全系数先增加后减小;当侧压力系数一定时,随着节理倾角的增加,安全系数先减小后增大.本研究结果以期为节理岩体隧道的设计与施工提供参考.     

裂隙岩体核互迁移的稳态时间模型

将裂隙岩体渗流视为裂隙网络流，核素仪在岩体裂隙网络流中迁移；核素在迁移过程中同时存在吸附和解吸作用。基于图论和单一裂隙渗流的立方定律，建立了裂隙岩体裂隙网络渗流模型；在此基础上，考虑核素在裂隙网络流中迁移时既被表面吸附同时又发生解吸，建立了隙裂岩体核素迁移的二维稳态平衡和非平衡时间模型。     

有软弱夹层岩体边坡的稳定性评价

对发育多个规则软弱夹层的岩体边坡稳定性评价方法进行了探讨。在塑性极限分析的基础上，采用机动位移法，提出可以用能量系数作为稳定性评价的标准，并推导了相应公式。通过川藏公路上一个典型滑坡实例的稳定性分析，与极限平衡法进行了对比，证明了本方法的可行性。     

三峡船部高边坡的开挖模拟分析

运用Ｄｒｕｃｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ非线性模型，并计及了岩体边坡非均匀介质的情况，模拟分析了开挖步对开挖连坡内岩体二次应力场和边坡变形场的影响，给出边坡某些特征点处位移随开挖步的变化，同时讨论岩体内破损区随开挖步进行的扩展规律。     

焊接结构变形的微机预测

根据焊接接头经焊接热循环后的应变形成机理，研究了金属结构焊接变形的形成规律，建立了预测焊接变形的数学模型，运用数值方法，微机技术，编制了相应的微机预测程序，该程序综合考虑了焊接工艺参数，装配，焊接顺序，结构中的原始应力状态，散热，板厚，塑性区重叠等对焊接变形的影响，同时对工程实例的焊接变形进行了预测，计算结果与实测结果基本一致，精度满足工程实际要求。     

隧道岩石力学参数的随机——模糊统计分析

由于岩体赋存条件的复杂性以及地质勘探工作量和实验工作量的限制，地质勘探取样存在随机性。实验工作中也不可避免的会产生误差，从而产生随机误差。岩石工程对岩石的分类、岩体的分类以及对样本的分组也是人为划分，从而岩石样本也存在模糊性。传统的统计方法不适应处理模糊性，因此，建立一种既考虑岩石力学参数和岩体力学参数的随机性又考虑它们的模糊性的随机－模糊统计分析模型。     

围岩力学参数反馈技术的应用研究

针对岩土工程结构分析时，所有反映岩体力学性质的参数基本未知，而原位岩体的力学参数一般难由试验获得准确数值，且室内外岩石力学参数试验所得资料只能反映岩体的局部情况，难较全面地反映围岩的真实情况等问题，提出了一些简单实用的常用围力学度参数反馈方法，并通过实际隧道工程的模型试验测试数据和计算反馈分析，验证了所论方法的可靠性。