冻土蠕变的光粘弹性模拟实验

给出冻土蠕变实验的相似条件。认为在一定条件下冻土蠕变符合Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ叠加原理，可以用光粘弹性方法进行模拟实验。作为实例，进行了刚性压块及桩式基础作用下的冻冻土蠕变平面问题光粘弹性模拟实验，首次得到了这方面的冻土预报的成果。     

分数导数型圆形隧道粘弹性围岩的应变位移分析

利用能较好地描述岩体粘弹性力学行为的分数导数本构模型,并运用弹性—粘弹性对应原理和分数导数的性质,通过Laplace逆变换得到了分数导数描述的圆形隧道粘弹性围岩的应变和位移的解析解,并对结果进行了讨论.结果表明,分数导数本构模型在描述岩体粘弹性力学行为方面具有建模精确,应用范围广等优点.     

互层状岩体及节理岩体的粘弹性模型

采用对互层岩体或节理岩体的不同介质进行“分离、集中”的方法得到了互层或节理岩体的二维和三维粘弹性模型。这个模型在互层或节理岩体的数值分析中是较实用的。     

考虑裂纹内水压的节理岩体蠕变柔量分析

利用自洽理论和线粘弹性断裂力学原理推导了考虑张开裂纹、闭合裂纹和裂纹内水压影响的节理岩体体变蠕变柔量和单轴蠕变柔量的理论表达式，并根据该表达式分析了应力荷载、水压、裂隙密度参数、泊松比和摩擦系数改变时裂隙岩体蠕变柔量的变化规律，从而为裂隙岩体工程流变计算提供了一种新的计算方法。     

围岩粘弹性本构方程的反演识别

可用于模拟岩土介质系统工程响应性态的数学物理模型很多。就采用连续介质力学的原理而言，岩土力学基础理论研究发展了众多的本构关系模型，因而模拟计算分析的准确性与岩体本构关系的选择有关。本文研究直接利用岩体工程现场位移量测信息判别岩体粘弹性本构关系模型的原理和，岩体力学反演理论的一个重方面。算例分析表明本文所提方法有较大的工程应用价值。     

光粘弹性及其材料光学松弛函数的确定

本文简要地叙述了光粘弹性的基本原理,说明用光弹性法进行粘弹性应力分析研究有其独特的优点,并配制了四种不同的环氧树脂材料。应用以上原理,具体测定了它们的光学蠕变函数,经过一定的数学推导,计算得到光学松弛函数。本文所用的测定和计算方法、实验装置以及所选择的光粘弹性材料,均结合我国具体情况,比较实用,为光粘弹性应力分析及应用探讨可行的途径.     

裂隙岩体松弛模量分析

利用线粘弹性断裂力学原理和Betti能量互等定理，推导了裂隙岩体单轴松弛模量和体积松弛模量的理论表达式，对比了两者之间的差异。并通过自洽理论来考虑裂隙相互作用的影响，计算结果指出裂隙间的相互作用将导致岩体松弛模量增大，这些研究成果为根据室内岩石流变试验推测裂隙岩体的流变特性提供了一种可能。同时还分析了几种流变材料的长期松弛稳定，并指出不同裂隙密度下岩体裂隙应力强度因子将随裂隙半径的增大而增加。     

工程岩石力学中模拟试验的相似问题

本文根据量纲分析探讨了单一岩石在粘弹性状态下及复合岩石在弹性、粘弹性状态下模拟试验的相似关系。     

巷道围岩变形规律依赖于锚杆支护参数变化的流变分析

针对锚固岩体的细观组构不同于原岩体的特点,分别赋予它们不同的本构模型,采用相应原理,导出了描杆支护圆断面巷道围岩流变的粘弹性解,分析了锚杆密度、长度变化时,巷道围岩的变形规律及其影响程度．对工程岩体的力学参数进行等效处理后,可利用该方法指导支护设计．     

修正的广义开尔文粘弹塑性岩石本构模型变形参数特性研究

广义开尔文流变模型被广泛应用于描述岩质边坡开挖过程中岩体的粘弹性变形分析.由于岩质边坡在开挖过程中岩体的变形是粘弹性和塑性变形综合作用的结果,因此广义开尔文流变模型不能较好地表达岩质边坡在开挖过程中的变形.文章针对岩质边坡在开挖过程中边坡岩体表现出来明显的粘弹塑性变形特征,采用FLAC3D数值软件对符合修正的广义开尔文粘弹塑性本构模型的岩石试件进行单轴压缩数值试验,获得该粘弹塑性本构模型变形参数的基本特性,为岩质边坡开挖岩体粘弹塑性本构模型的选择提供参考.     

根据工程岩体分级选择岩体力学参数的探讨

对比与分析工程地质力学分级（RMR）法和《工程岩体分级标准》中所推荐的岩体力学参数之间的关系。结果表明，两种岩体分级方法所推荐的岩体力学参数值基本一致。在武汉钢铁（集团）公司程潮铁矿矿岩工程质量分级的基础上，对该矿－330m分段矿岩的 力学参数进行了选择。     

深切河谷岩体结构的表生改造

岩体结构的表生改造是指河谷下切过程中 ,由于应力释放 ,岸坡岩体将向临空面方向发生卸荷回弹变形 ,谷坡应力场产生新的调整 ,伴随这一过程岩体结构所产生的一系列新的变异或变化。岩体结构的表生改造一般具有两类形式 ,即原有构造或原生结构面的进一步改造 ,或新的表生破裂体系的形成。其结果是在河谷岸坡一定深度范围内 ,形成类似于地下硐室围岩“松动圈”的岸坡卸荷带 ,从而恶化岩体的工程性状 ,降低结构面强度 ,对工程具有明显的影响和作用。该文采用有限元法模拟了某水电站坝区岩体结构的表生改造 ,探讨了地应力在表生改造中的作用 ,分析了表生改造对岩体结构的控制作用 ,为深入研究坝区岩体结构奠定了基础     

节理倾角对岩体冲击力学特性影响试验研究

地下岩体工程经常承受动态荷载,进行岩体的动态力学特性研究迫不及待.本文以落锤冲击试验机进行动态加载,通过相似材料预制试验岩石模型,开展了不同节理倾角与无节理岩体模型试件共四组冲击加载试验,对比分析岩石试验样品冲击过程中的力时程曲线与压缩位移时程曲线,得出在落锤冲击荷载作用下节理的存在降低了岩体所能承受的冲击力峰值,增加了其动态压缩位移,岩体节理倾角越小其动态压缩位移越大.     

工程岩体横波频率及振幅的衰减特性

横波频率和横波振幅的衰减对不同质量的工程岩体有着极好的响应,但是有关工程岩体质量与横波频率和横波振幅的衰减规律的研究成果尚少见,相关参数在工程岩体评价中亦没有得到应用。文中对不同质量岩体的横波频率特性、振幅衰减特性进行了研究,研究结果表明:岩体质量较差时横波有低频、高衰减的特点。横波频率约为200Hz甚至更低;波的振幅衰减很快,衰减系数大。当岩体较好时频率对速度的响应非常敏感,速度增加时频率随之增大,近于直线关系。当横波速度大于2000m/s时,衰减系数突降变小。在对上述关系研究的基础上,给出了利用横波频率及衰减系数进行工程岩体质量分级评价的建议值。     

层状岩体抗弯刚度及其软弱夹层效应

本文应用梁的弯曲理论,在对层状岩体特性较全面认识的基础上,给出了层状岩体抗弯刚度的一般计算公式.通过实例计算发现,层状岩体抗弯刚度不仅与各层岩石的力学参数有关,而且与各层的组合方式有关.此外,顺层软弱夹层对层状岩体抗弯刚度的降低尤为显著,应予充分考虑.本文的分析计算为层状岩体顺倾边坡弯曲剪切机制及陡倾边坡倾倒机制研究,以及它们的稳定性评价建立了基础.     

锚索加固边坡碎裂结构岩体模型试验

当前山区公路建设中,碎裂结构岩体边坡常常采用锚索加固.为深入研究锚索布置方式对碎裂结构岩体的加固效果,针对锚索加固后的碎裂结构岩体进行了室内模型试验.根据多种锚固方案试件的试验结果,分析了锚索锚固碎裂结构岩体模型的强度变形特征.通过试验中不同布锚方式的锚索对模型试件强度变形的不同影响,对比了锚索布锚方式在各种模型试件中的锚固效果.分析得出:为充分发挥锚索的锚固能力,锚索的布置角度应与碎裂结构节理走向呈正交,且锚索应布置在碎裂结构岩体边坡的较高部位中.     

二向应力作用下断续节理岩体的强度特性研究

本文借助断裂力学理论,着重讨论了在二向应力作用下双向交叉断续节理岩体的压剪断裂强度特性及破坏机理。结合有限元数值模拟计算,分析了节理方位,围压大小对这类岩体强度的影响及其变化规律。     

渗流作用下柱状节理岩体强度特性试验

为研究白鹤滩水电站柱状节理玄武岩在高渗透压力作用下的强度特性,采用与水电站现场岩体物理力学性质相近的人工材料,制作具有相同节理构造的柱状节理岩体模型试样,开展了不同渗透压力的渗流应力耦合三轴力学试验,分析了渗透压力对柱状节理岩体的破坏模式、强度和渗流量的影响。试验结果表明:渗流作用下柱状节理岩体的破坏模式为沿着节理倾角的滑移破坏;渗流作用下的柱状节理岩体具有较低的强度,三轴压缩峰值强度与渗透压力呈负相关关系;应力应变曲线可分为4个阶段,渗流量随应力应变曲线呈现出阶段性特征,渗透压力对岩体强度和渗流量影响较明显。     

某金属矿床充填法开采稳定性数值模拟研究

针对某金属矿床开采环境较为复杂,采用上向水平分层充填法开采,利用已经掌握的关于空区几何形态、矿岩特性等已知条件,建立矿体三维数值模型,通过数值模拟分析使用充填法开采矿体的稳定性.生产结果表明,应用数值模拟结果指导采矿方法和开采工艺设计是合理的,模拟结果为类似条件下矿山的开采提供了参考.     

锚杆尾部断裂机制和防破断方法应用

 基于岩体弹性能释放对锚杆的冲击作用,采用冲击动力学中刚性块对杆轴向碰撞的应力解,推导出了锚杆断裂的4种围岩应力条件。在此基础上分析了岩石弹性模量、锚杆弹性模量、锚杆直径与岩石泊松比等因素对锚杆断裂的影响。分析结果显示:在这4种围岩应力条件中,杆头被一次冲断基本上是不可能的,由于其他几种锚杆断裂时的围岩应力条件很接近,所以在实际中锚杆尾部被一次冲断的可能性最高,这也印证了锚杆尾部容易断裂的观点;另外,锚杆断裂的围岩应力条件受岩石弹性模量、岩石泊松比、岩石密度、锚杆弹性模量、锚杆密度、锚杆直径等因素的影响,其中影响较大的是岩石弹性模量与锚杆弹性模量的比值、锚杆直径和岩石泊松比;锚杆尾部断裂的围岩应力条件对于改进锚杆形式、优化锚杆力学性质有理论指导意义。最后,以马路坪矿的巷道工程为例,说明了锚杆防破断方法的具体应用,收到了良好的效果,可以在实际工程中推广应用。