基于Drucker-Prager准则的岩石损伤本构模型

为解决用对数变换再线性拟合的方法求岩石损伤本构方程参数计算过程复杂、不利于计算机编程的问题,引入岩石应力-应变曲线特征参量,并考虑岩石应力-应变曲线的极值条件,给出了模型参数的解析式,从而建立了新的岩石损伤本构模型.通过与砂岩试件三轴压缩试验结果比较,证明所建立的模型可以很好地反映岩石的应力-应变关系.通过对参数m和F0的讨论,认为m和F0分别代表了岩石的脆性和强度,而弹性模量是参数m和F0的共同反映.     

岩石损伤本构理论研究综述

从岩石损伤微观模型、细观模型、宏观模型、连续损伤理论、几何损伤理论、分形损伤理论、基于CT的损伤理论和基于超声波的损伤理论等几个方面描述了目前岩石损伤本构理论的研究现状,并对目前研究中存在的一些问题提出作者的看法.     

岩体的自适应本构模型

应用神经网络技术，提出了建立岩体自适应本构关系模型的新方法，实际应用表明，该方法正确。     

形状记忆合金本构关系的研究综述

主要对目前国内外学者研究建立的形状记忆合金本构关系进行了分析，从它们所包含的力学特点和基本理论出发进行了分类概述，并根据它们的应用范围、处理问题的方便性和实用性对这些模型进行了讨论，最后对本构模型的进一步改进提出了几点建议。     

松散滑移岩石边坡的加固与本构模型的建立

在介绍对公路松散滑移岩石边坡加固治理方法的同时，建立了此类岩体的本构模型，并对其进行数值分析。     

混凝土软化本构关系研究的发展

阐述了钢筋混凝土受剪构件中,混凝土软化现象的发现及其研究进展。对几位学者的研究结果做了较为详尽的论述。给出了混凝土软化系数的各种表达式,并对其进行了分析和比较。此外,也给出了常见的三种软化压应力－应变关系方程。     

考虑结构性的土体本构模型的建模方法

土体的结构性模型是土力学的核心问题.本文根据不同的模型理论和方法,把土体的结构性模型分为复合体本构模型、微观力学本构模型和土体的塑性理论模型,并对各个模型的研究现状、建模的思路与实质进行研究.     

考虑结构性的土体本构模型的建模方法

土体的结构性模型是土力学的核心问题.本文根据不同的模型理论和方法,把土体的结构性模型分为复合体本构模型、微观力学本构模型和土体的塑性理论模型,并对各个模型的研究现状、建模的思路与实质进行研究.     

一种预测材料单轴饱和棘轮应变的本构模型

通过大量单轴棘轮实验,研究了均值、幅值、峰值和谷值应力对304不锈钢的饱和棘轮应变的影响规律以及棘轮历史对材料棘轮饱和变形状态的影响。结果表明,均值、幅值和谷值3种应力参量两两之间构成制约棘轮变形的二元参量,峰值应力与饱和棘轮应变之间在不受均值、幅值和谷值应力影响的单调函数关系,因而峰值应力是导致材料正向棘轮变形的根本原因。根据这一现象,提出了棘轮门槛应力值σrth和棘轮应力σr的概念,建立了基于单参数控制的、用于饱和棘轮应变预测和饱和棘轮本构模型SRM。实验发现,先前低循环应力水平下材料棘轮行为对后继高循环应力水平下的饱和棘轮变形无影响,进而提出了单试样法,利用该方法来确定SRM本构模型材料参数只需1-3个试样。基于单试样法建立的SRM模型用来预测在独立加载工况下304不锈钢试样的饱和棘轮应变,其安全因子介于1-1.3之间。σ     

散粒体与亚弹性本构模型

提出一种含４个材料常数的亚弹性本构模型，来描述散粒体在加载时的力学行为，本模型的分析结果与不同相对密度下标准砂的三轴实验可较好地吻合，能反映散粒体的剪缩、剪胀现象，还对如何用三轴实验数据来确定这４个材料常数，给出了适宜的计算方法。     

初期支护封闭对隧道围岩变形影响的测试分析

针对炎陵I号隧道软弱段开挖情况,通过整理隧道开挖过程中不同情况下围岩变形的实测变形数据,分析封闭支护对围岩变形的影响效果。在软弱隧道开挖过程中,若不及时进行支护封闭,围岩变形难以控制;通过在上台阶及时封闭初期支护或实现快速开挖下台阶封闭初期支护,能够有效地起到控制围岩变形的效果。     

公路隧道围岩变形破坏理论研究

采用理论分析、数值模拟以及现场监控量测等手段对公路隧道围岩变形破坏理论进行较深入的研究。通过分析开挖过程中围岩损伤演化,获得了损伤变量与围岩材料参数之间的关系,提出了围岩力学参数的预测方法。通过岩体破坏机理、围岩损伤应力影响范围以及影响围岩稳定性的各个因素综合研究,建立了卸荷状态下的围岩损伤本构关系和基于能量耗散的损伤本构模型。基于一般弹塑性数值分析原理,建立了考虑围岩参数劣化过程的隧道围岩损伤演化分析方法,分析了开挖应力状态下隧道围岩的弹塑性损伤演化机理。建立了基于经验公式和基于围岩渐进性破坏理论的公路隧道围岩压力演化趋势及预测模型,提出了公路隧道围岩压力演化趋势的预测方法。     

岩质边坡崩塌破坏的潜在危险性预测

崩塌是指在陡峻边坡发生的一种突然而又急剧的动力地质现象,即在地势陡峻、地质条件复杂的边坡上,岩体、土体在自重和外力的支配下,突然脱离母岩（土）体而急剧地倾倒呈翻滚、跳跃状的一种破坏。大型崩塌不仅可以成段毁坏铁路、公路和各类建筑物,而且会造成严重的人身伤亡事故,给国家和人民带来巨大经济损失。通过分析崩塌落石的运动形式和受力情况,为崩塌的评价和处理提供参考依据。     

考虑路段失效的军事物流配送中心选址模型

针对战场保障网络常常遭受敌人打击的现象,建立了考虑路段失效的军事配送中心可靠选址模型.模型为双层规划形式,上层规划的目标是优化系统在无路段失效和出现路段失效时所覆盖的总的需求量,下层规划的目标是最小化某一路段失效时系统覆盖的需求量.采用启发式算法求解下层规划,运用遗传算法求解整个模型.通过一个算例验证模型的优越性和算法的有效性.算例结果表明,尽管模型所得选址方案在无路段失效时覆盖的需求量,小于不考虑路段失效的最大覆盖模型选址方案覆盖的需求量,但在最佳路段失效时模型选址方案的覆盖效果优于后者.     

某隧道围岩变形与破坏的机理分析和相应处理措施

针对隧道开挖过程中碰到的复杂工程地质问题,分析了围岩变形与破坏的机理,在此基础上采用合理的计算模式,提出了处理措施,成功地解决了隧道围支护变形与沉降问题。     

考虑横观各向同性疲劳损伤的沥青路面数值模型

为研究车辆荷载作用下沥青路面的疲劳损伤问题,假定路面结构内受拉区的疲劳损伤横观各向同性,推导了沥青路面考虑横观各向同性疲劳损伤的本构方程.采用FORTRAN语言开发了材料子程序UMAT,结合有限元分析软件ABAQUS,得到了沥青路面的横观各向同性疲劳损伤数值分析模型.通过对该模型在不同荷载下的疲劳寿命分析,建立了荷载-疲劳寿命曲线,与试验结果进行对比,验证了模型的可靠性,并分析了损伤度及水平拉应力在路面结构内的分布规律.研究结果表明:疲劳损伤主要分布在基层底面双轮中心线附近,该位置最先产生疲劳裂纹,随着荷载作用次数增加,受损区水平拉应力在减小的同时,分布规律也发生了很大的改变,其最大值位置沿道路竖向从基层底面向上移动,沿道路横向从双轮中心线位置往两侧移动;本文方法得到的路面疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差在4.57%~9.82%之间.      

层状软岩隧道围岩破坏的连续-离散耦合分析

为了研究层状岩体中隧道开挖后围岩的破坏机理,以汶马高速鹧鸪山隧道为例,基于离散元-有限差分耦合算法,建立了一种新的层状软岩隧道开挖模拟方法,采用该方法对不同地应力场、层理间距等因素影响下围岩的破坏模式进行了数值模拟. 研究结果表明:隧道开挖后,应力重分布导致强度较低的层理面首先发生滑移及张开破坏,岩体的滑移及张开使得应力场受到进一步扰动,导致层间岩体产生拉裂破坏;同种水平应力条件下,随着侧压力系数的减小,岩体产生的微裂纹不断增多. 当侧压力系数为1.00、0.80、0.67、0.57、0.50时,微裂纹总数分别为304、391、602、999、1 240;当层理间距为0.6 m时,层理对围岩破坏形态起控制作用;随着层理间距从0.6 m增加至1.2 m,层理对围岩破坏模式的控制作用减弱,围岩的破坏形态与均质围岩相似.      

基于盾构下穿立交结构围岩破坏过程及安全稳定性研究

结合工程实例,利用有限元分析软件RFPA,充分考虑材料的非均值性,建立模型对盾构穿越桥基两个不利断面隧道开挖围岩破坏过程进行研究,并对桥基加固前后的围岩破坏过程进行对比,计算出各种情况下的安全系数。计算结果表明:隧道最先在桩端出现裂纹,最终沿隧道上方呈"槽"型贯通。桥基位置在隧道一侧时比在隧道正上方的安全系数大,同时,桥基加固后,隧道安全储备远高于加固前。     

钢筋混凝土拱结构破坏过程中损伤场的分布与演化

采用损伤力学理论,研究了钢筋混凝土拱结构静荷载作用下损伤破坏的过程。混凝土材料是一种拟弹脆性材料,其损伤破坏过程可近似看成是弹性损伤问题。基于弹性损伤普遍理论,取其3阶近似形式,得到一个含有4个独立参数的损伤本构模型。在该损伤本构模型中,引入了一个拉压修正系数,用于描述混凝土材料在受拉与受压状态下损伤行为的不同。对一实桥中钢筋混凝土拱肋的损伤破坏过程进行了数值模拟计算,理论结果与试验结果相一致,说明本方法可较好地描述钢筋混凝土拱结构的损伤与破坏行为。